JPH046233B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH046233B2 JPH046233B2 JP59193278A JP19327884A JPH046233B2 JP H046233 B2 JPH046233 B2 JP H046233B2 JP 59193278 A JP59193278 A JP 59193278A JP 19327884 A JP19327884 A JP 19327884A JP H046233 B2 JPH046233 B2 JP H046233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfur
- zinc oxide
- asbestos
- crosslinking
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Gasket Seals (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、流体のもれ止めに使用されるガスケ
ツト用シート材に関し、いわゆるジヨイントシー
ト及びビーターシートの両者を含むものである。
以下、簡単のため両者を含めてジヨイントシート
と略記する。 （従来の技術） 従来のこの種ジヨイントシートには、石綿ジヨ
イントシートがあり、一般には基材繊維としての
石綿のほか、結合材としてのゴム、充填材として
のカオリンクレー等を組み合わせて使用し、耐熱
性等の改善をしていた。 しかし、天然鉱物としての石綿は、近年資源の
枯渇等の理由により入手困難な状況にあり、さら
には健康衛生上有害であるとの理由により使用し
ないことが望まれるようになつた。 そこで、基材繊維として石綿を用いないジヨイ
ントシートも提案されるに至つている。 しかし、石綿の諸特性を満足させる代替繊維は
存在せず、従来の石綿ジヨイントシートが有する
性能を備えた、石綿を使用しないジヨイントシー
トはいまだ発明されていない。 特に有機質繊維を基材繊維として使用した場
合、高温応力下においては、モジユラス（弾性
率）が低下すると共に、クリープが生じ応力緩和
が著しく、機械的性質に劣り、また、耐熱性にも
劣るものとなつていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかして本発明は、基材繊維として石綿を使用
せず、有機質繊維等を用いたジヨイントシートに
おいて、換言すれば、人体に健康上の障害を与え
ることのないジヨイントシートにおいて、しかも
機械的性質や熱的性質が石綿ジヨイントシートに
優るとも劣らないすぐれたジヨイントシートを提
供する点にある。 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための手段としては、基
材繊維を選択し、叩解・フイブリル化すること等
は容易に考えられるが、本発明は、結合材として
のゴムの架橋現象に着目し研究した結果発明され
たものであり、特に、結合材としてカルボキシ化
したゴムを使用すると共に、加硫剤として、酸化
マグネシウム、酸化亜鉛等の２価金属酸化物と硫
黄とを重量比５：１〜30：１の範囲にて併有添加
させたものである。 ところで、一般の硫黄による架橋においても、
例えば酸化亜鉛は、殆どすべてのゴムに加硫反応
の賦活剤として用いられており、通常、硫黄１重
量部に対して１〜３重量部の範囲で用いられてい
る。しかし、これは酸化亜鉛による金属架橋の併
用を意図したものでは勿論なく、酸化亜鉛はこれ
を単に硫黄加硫の助剤として用いているにすぎな
いものである。 本発明は、あくまで金属架橋と硫黄架橋との併
用効果を究明した結果に基づいてなされたもので
あり、酸化亜鉛等の２価金属酸化物を、硫黄１重
量部に対して５〜30重量部（好ましくは、10〜20
重量部）の範囲にて多量に使用するものである。 因みに、２価金属酸化物の添加量が５重量部未
満であると、後述するような両架橋による併用効
果が十分に発揮され難く、逆に30重量部を超える
と、硫黄の加硫速度が速くなりすぎて、シート材
となすための成形工程に移行する前に硬化してし
まつたり、シート材が脆弱な不良品質のものとな
るといつた不都合を生じ、更には、シート材とな
した後も２価金属酸化物が余剰分として残存し、
これがアルカリや酸等と反応して溶け出し、その
結果、シート材の密度を低下させ、密封性が悪く
なる。 ところで、熱的性質を考慮した場合、カルボ基
を有するカルボキシ化したゴムを用い、酸化亜鉛
や酸化マグネシウム等の２価金属酸化物でもつて
架橋することが有効である。 しかし、２価金属酸化物とカルボキシル基との
結合の活性化エネルギーは比較的小さく、そのた
め高温応力下においては、架橋結合は隣接する架
橋結合との間で転位が生じ得る。その結果、クリ
ープが生じ応力緩和が起こり易く、機械的性質に
優れたものとは言えず、ジヨイントシートにおけ
る結合材としてのゴム架橋構造として、これのみ
では適切と言い難い。 一方、架橋の一種ではあるが、硫黄による加硫
の場合、比較的活性化エネルギーが大きいため、
前記２価金属酸化物とカルボキシル基とによる架
橋の場合と相違し、応力下においても転位が生じ
にくく、クリープに基づく応力緩和も生じにくく
機械的性質に優れたものとなる。 しかし、硫黄による架橋の場合、高温下におい
てはポリサルフアからモノサルフアへの移行等に
より物性変化を生じやすく、耐熱性に優れている
とは言い難い。 上記二種類の架橋構造をそれぞれ別個に実施し
た場合には、前述のような短所をそれぞれ有する
のであるが、上記二種類の架橋構造を併有させた
場合には、それぞれの架橋構造が有する長所が生
かされ、換言すれば、それぞれの架橋構造が有す
る短所が補なわれ、機械的性質及び熱的性質、共
に優れたジヨイントシートが得られたのである。 すなわち、ゴム分子中のこれら二種類の架橋位
置は全く異なるため、互いに競合する関係にはな
く、並行して架橋は行われる。その結果、カルボ
キシル基と２価金属酸化物結合による架橋に基づ
き耐熱性に優れた性質を具備することとなり、硫
黄による架橋により、クリープを生じにくい機械
的性質に優れたものとなり、耐熱性及び機械的性
質共に優れたジヨイントシートが得られたのであ
る。 （実施例） 実施例 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 硫 黄 加硫促進剤（ZnEDC） 加硫促進剤（ZnEDC） 100phr 20phr 2phr 1phr 0.5phr 17％ ただし、芳香族ポリアミド繊維としては、デユ
ポン社製の「ケブラー」パルプを使用した。ま
た、カルボキシ化NBRとしては、日本ゼオン社
製の「Nipol 1571」を使用した。また硫黄はコ
ロイド化したものを使用した。 これら配合からなるものを抄造及び加圧、加熱
プレスにより、かさ密度1.7ｇ／cm3厚さ1.5mmの板
状に成形しシートを得た。 比較例 １ 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 100phr 30phr 17％ 比較例 ２ 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 硫 黄 100phr 18phr 4phr 17％ 比較例 ３ 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 硫 黄 100phr 21.3phr 17％ ただし、芳香族ポリアミド繊維及びカルボキシ
化NBRとしては、上記実施例と同様のものを使
用した。 また、上記実施例と同様の条件でプレス成形し
シートを得た。 上記実施例のシート及び比較例のシートを直径
25mmに打抜き、円板状に形成したものを、熱電対
を挿入した金属板間に挾持させ、200℃で１分間、
面圧を負荷し、耐熱クリープ性を面積増加率Ａ
（％）で比較した。
ツト用シート材に関し、いわゆるジヨイントシー
ト及びビーターシートの両者を含むものである。
以下、簡単のため両者を含めてジヨイントシート
と略記する。 （従来の技術） 従来のこの種ジヨイントシートには、石綿ジヨ
イントシートがあり、一般には基材繊維としての
石綿のほか、結合材としてのゴム、充填材として
のカオリンクレー等を組み合わせて使用し、耐熱
性等の改善をしていた。 しかし、天然鉱物としての石綿は、近年資源の
枯渇等の理由により入手困難な状況にあり、さら
には健康衛生上有害であるとの理由により使用し
ないことが望まれるようになつた。 そこで、基材繊維として石綿を用いないジヨイ
ントシートも提案されるに至つている。 しかし、石綿の諸特性を満足させる代替繊維は
存在せず、従来の石綿ジヨイントシートが有する
性能を備えた、石綿を使用しないジヨイントシー
トはいまだ発明されていない。 特に有機質繊維を基材繊維として使用した場
合、高温応力下においては、モジユラス（弾性
率）が低下すると共に、クリープが生じ応力緩和
が著しく、機械的性質に劣り、また、耐熱性にも
劣るものとなつていた。 （発明が解決しようとする問題点） しかして本発明は、基材繊維として石綿を使用
せず、有機質繊維等を用いたジヨイントシートに
おいて、換言すれば、人体に健康上の障害を与え
ることのないジヨイントシートにおいて、しかも
機械的性質や熱的性質が石綿ジヨイントシートに
優るとも劣らないすぐれたジヨイントシートを提
供する点にある。 （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための手段としては、基
材繊維を選択し、叩解・フイブリル化すること等
は容易に考えられるが、本発明は、結合材として
のゴムの架橋現象に着目し研究した結果発明され
たものであり、特に、結合材としてカルボキシ化
したゴムを使用すると共に、加硫剤として、酸化
マグネシウム、酸化亜鉛等の２価金属酸化物と硫
黄とを重量比５：１〜30：１の範囲にて併有添加
させたものである。 ところで、一般の硫黄による架橋においても、
例えば酸化亜鉛は、殆どすべてのゴムに加硫反応
の賦活剤として用いられており、通常、硫黄１重
量部に対して１〜３重量部の範囲で用いられてい
る。しかし、これは酸化亜鉛による金属架橋の併
用を意図したものでは勿論なく、酸化亜鉛はこれ
を単に硫黄加硫の助剤として用いているにすぎな
いものである。 本発明は、あくまで金属架橋と硫黄架橋との併
用効果を究明した結果に基づいてなされたもので
あり、酸化亜鉛等の２価金属酸化物を、硫黄１重
量部に対して５〜30重量部（好ましくは、10〜20
重量部）の範囲にて多量に使用するものである。 因みに、２価金属酸化物の添加量が５重量部未
満であると、後述するような両架橋による併用効
果が十分に発揮され難く、逆に30重量部を超える
と、硫黄の加硫速度が速くなりすぎて、シート材
となすための成形工程に移行する前に硬化してし
まつたり、シート材が脆弱な不良品質のものとな
るといつた不都合を生じ、更には、シート材とな
した後も２価金属酸化物が余剰分として残存し、
これがアルカリや酸等と反応して溶け出し、その
結果、シート材の密度を低下させ、密封性が悪く
なる。 ところで、熱的性質を考慮した場合、カルボ基
を有するカルボキシ化したゴムを用い、酸化亜鉛
や酸化マグネシウム等の２価金属酸化物でもつて
架橋することが有効である。 しかし、２価金属酸化物とカルボキシル基との
結合の活性化エネルギーは比較的小さく、そのた
め高温応力下においては、架橋結合は隣接する架
橋結合との間で転位が生じ得る。その結果、クリ
ープが生じ応力緩和が起こり易く、機械的性質に
優れたものとは言えず、ジヨイントシートにおけ
る結合材としてのゴム架橋構造として、これのみ
では適切と言い難い。 一方、架橋の一種ではあるが、硫黄による加硫
の場合、比較的活性化エネルギーが大きいため、
前記２価金属酸化物とカルボキシル基とによる架
橋の場合と相違し、応力下においても転位が生じ
にくく、クリープに基づく応力緩和も生じにくく
機械的性質に優れたものとなる。 しかし、硫黄による架橋の場合、高温下におい
てはポリサルフアからモノサルフアへの移行等に
より物性変化を生じやすく、耐熱性に優れている
とは言い難い。 上記二種類の架橋構造をそれぞれ別個に実施し
た場合には、前述のような短所をそれぞれ有する
のであるが、上記二種類の架橋構造を併有させた
場合には、それぞれの架橋構造が有する長所が生
かされ、換言すれば、それぞれの架橋構造が有す
る短所が補なわれ、機械的性質及び熱的性質、共
に優れたジヨイントシートが得られたのである。 すなわち、ゴム分子中のこれら二種類の架橋位
置は全く異なるため、互いに競合する関係にはな
く、並行して架橋は行われる。その結果、カルボ
キシル基と２価金属酸化物結合による架橋に基づ
き耐熱性に優れた性質を具備することとなり、硫
黄による架橋により、クリープを生じにくい機械
的性質に優れたものとなり、耐熱性及び機械的性
質共に優れたジヨイントシートが得られたのであ
る。 （実施例） 実施例 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 硫 黄 加硫促進剤（ZnEDC） 加硫促進剤（ZnEDC） 100phr 20phr 2phr 1phr 0.5phr 17％ ただし、芳香族ポリアミド繊維としては、デユ
ポン社製の「ケブラー」パルプを使用した。ま
た、カルボキシ化NBRとしては、日本ゼオン社
製の「Nipol 1571」を使用した。また硫黄はコ
ロイド化したものを使用した。 これら配合からなるものを抄造及び加圧、加熱
プレスにより、かさ密度1.7ｇ／cm3厚さ1.5mmの板
状に成形しシートを得た。 比較例 １ 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 100phr 30phr 17％ 比較例 ２ 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 硫 黄 100phr 18phr 4phr 17％ 比較例 ３ 組成材料 芳香族ポリアミド繊維 ８％ 木 綿 10％ 岩 綿 30％ タルク 35％ カルボキシ化NBR 酸化亜鉛 硫 黄 100phr 21.3phr 17％ ただし、芳香族ポリアミド繊維及びカルボキシ
化NBRとしては、上記実施例と同様のものを使
用した。 また、上記実施例と同様の条件でプレス成形し
シートを得た。 上記実施例のシート及び比較例のシートを直径
25mmに打抜き、円板状に形成したものを、熱電対
を挿入した金属板間に挾持させ、200℃で１分間、
面圧を負荷し、耐熱クリープ性を面積増加率Ａ
（％）で比較した。
【表】
また、窒素ガス20Kg／cm2、締付面圧400Kg／cm2
の条件下で、漏洩試験を行つた。その結果を下記
表２に示す。
の条件下で、漏洩試験を行つた。その結果を下記
表２に示す。
【表】
単位 c.c.／cm2
上記表１、表２の数値が示すように、酸化亜鉛
の配合量を増加させ、かつ硫黄の配合量を減少さ
せるのに従い、結合剤としてのゴムの強度や硬度
などの機械的性質が低下し、耐熱クリープが大き
くなり、ガスケツトとして使用した場合に漏洩量
は小さくなるが、寿命が短く、また高温域での使
用に適さないという欠点がある。 逆に、酸化亜鉛を減少させ、かつ硫黄の配合量
を増加させると、ゴムとしての機械的強度に問題
はないが、ゴムが硬化しすぎるためにシートを構
成する繊維部分の目詰を十分に行うことができ
ず、その結果、締付面圧400Kg／cm2の漏洩試験に
おいてもシール性能が悪く、ガスケツトとしては
不適当なものである。 耐熱クリープ特性が小さく、かつシール性がよ
いことは、相反する性質であるが、ガスケツト材
料として、そのバランスを取るために、酸化亜
鉛：硫黄の配合量は、重量部比５：１〜30：１が
最も好ましいといえる。つまり、酸化亜鉛：硫黄
の配合量が５：１より低くなると硫黄の架橋環が
増加し、結合剤としてのゴムの品質が安定しない
し、30：１より多くなるとゴムに塑性変形を生じ
るので、長期使用には適さない。 （発明の効果） 以上、架橋構造として、２価金属酸化物とカル
ボキシル基の結合によるもの、及び硫黄加硫によ
るものの両者を併有させた本発明によれば、上記
試験結果からも明らかなように、基材繊維として
石綿を用いなくても、機械的性質及び耐熱性共に
優れたジヨイントシートがえられたのである。 なお、実施例及び比較例においては、タルク
（滑石）を充填剤として使用したが、充填剤とし
てはこの他、カオリンクレー、白土、雲母などが
使用可能であり、基材繊維も前記組み合わせに限
られるものでないことはいうまでもない。
上記表１、表２の数値が示すように、酸化亜鉛
の配合量を増加させ、かつ硫黄の配合量を減少さ
せるのに従い、結合剤としてのゴムの強度や硬度
などの機械的性質が低下し、耐熱クリープが大き
くなり、ガスケツトとして使用した場合に漏洩量
は小さくなるが、寿命が短く、また高温域での使
用に適さないという欠点がある。 逆に、酸化亜鉛を減少させ、かつ硫黄の配合量
を増加させると、ゴムとしての機械的強度に問題
はないが、ゴムが硬化しすぎるためにシートを構
成する繊維部分の目詰を十分に行うことができ
ず、その結果、締付面圧400Kg／cm2の漏洩試験に
おいてもシール性能が悪く、ガスケツトとしては
不適当なものである。 耐熱クリープ特性が小さく、かつシール性がよ
いことは、相反する性質であるが、ガスケツト材
料として、そのバランスを取るために、酸化亜
鉛：硫黄の配合量は、重量部比５：１〜30：１が
最も好ましいといえる。つまり、酸化亜鉛：硫黄
の配合量が５：１より低くなると硫黄の架橋環が
増加し、結合剤としてのゴムの品質が安定しない
し、30：１より多くなるとゴムに塑性変形を生じ
るので、長期使用には適さない。 （発明の効果） 以上、架橋構造として、２価金属酸化物とカル
ボキシル基の結合によるもの、及び硫黄加硫によ
るものの両者を併有させた本発明によれば、上記
試験結果からも明らかなように、基材繊維として
石綿を用いなくても、機械的性質及び耐熱性共に
優れたジヨイントシートがえられたのである。 なお、実施例及び比較例においては、タルク
（滑石）を充填剤として使用したが、充填剤とし
てはこの他、カオリンクレー、白土、雲母などが
使用可能であり、基材繊維も前記組み合わせに限
られるものでないことはいうまでもない。
Claims (1)
- １ 基材繊維として、石綿を用いず、有機質繊維
等を用いたものにおいて、結合材としてカルボキ
シ化したゴムを使用すると共に、加硫剤として、
酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の２価金属酸化物
と硫黄とを重量比５：１〜30：１の範囲にて併有
添加させたことを特徴とするガスケツト用シート
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19327884A JPS6169883A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ガスケツト用シ−ト材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19327884A JPS6169883A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ガスケツト用シ−ト材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169883A JPS6169883A (ja) | 1986-04-10 |
| JPH046233B2 true JPH046233B2 (ja) | 1992-02-05 |
Family
ID=16305273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19327884A Granted JPS6169883A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | ガスケツト用シ−ト材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6169883A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4307801B2 (ja) * | 2002-07-23 | 2009-08-05 | 日本バルカー工業株式会社 | 非石綿系ジョイントシート |
| JP2007212318A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Toko Electric Corp | 無停電工具およびその検査治具 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584062A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-11 | 小松合成樹脂株式会社 | 装飾用被覆物 |
| JPS5986683A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-18 | Kishiyuu Seishi Kk | シ−ル材料 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19327884A patent/JPS6169883A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6169883A (ja) | 1986-04-10 |
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