JPH065109B2 - ガスケツト用素材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば石綿製ガスケットを用いることがで
きない場合や耐熱性を要求される場合、または低締付圧
の場合に好適に用いられるガスケット用素材に関するも
のである。

（従来の技術） 上記用途に適したガスケットとして膨張黒鉛シートから
なるガスケットがある。その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することによって、
厚さ方向へ２００倍程膨張させ、芋虫状外観としたもの
をロール機等で均一にシート状にしたものである。この
膨張黒鉛シートを何枚も張り合わせてプレス加工するこ
とによって、第６図に示すようなガスケットを得ること
ができる。このガスケットの特性として、膨張黒鉛シー
トの張り合わせ方によって、厚さ方向Aにのみ弾力性を
有するものとか、半径方向Bにのみ弾力性を有するもの
とか、さらにおの方向A,Bにも弾力性を有するものを得
ることができる。また、このガスケットは、たとえば石
綿製ガスケットを用いることができない場合や耐熱性を
要求される場合、または低締付圧の場合に用いることに
よって優れた性能を示す。しかしながら、重大な欠点と
して強度の弱さがあり、圧力がかかった部分が簡単に剥
れやすく、取扱性の悪いものである。そこで２枚の膨張
黒鉛シートの間に金属薄板を挾み込み、その三者を粘着
性感圧接着剤で接着して補強することが考えられ、一部
に使用されているが、普及していない。これは、強度と
しては満足出来るものの、金属薄板を用いているので、
加工性が悪く、複雑な形状の製作には適さないこと、お
よび粘着性感圧接着剤の耐熱性が低くて、高温下では粘
性が低下し、接着界面が滑るという致命的な問題がある
からである。

本発明は上記のような実情に鑑みなされたもので、十分
な強度を保ちつつ、ガスケットへの加工性に優れ、複雑
な形状の製作を可能とでき、しかも接着界面での滑りを
有効に防止でき、特に高温下での使用に対して有用なガ
スケット用素材を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明に係るガスケット用
素材は、膨張黒鉛シートと厚さが１０〜１００μｍの金
属箔とを重ね回せると共にその両者を膨張黒鉛シートへ
の浸透性のある熱硬化性接着剤により接着させたもので
ある。

（作用） 本発明によれば、膨張黒鉛シートを金属箔によって補強
させることで、膨張黒鉛シートが引裂かれたりしないよ
うな十分な強度をもたせることが可能である。また、補
強のために使用する金属箔としては、その厚さが１０〜
１００μｍと非常に薄いものであるから、ガスケットへ
の成形時の圧力により膨張黒鉛シートが部分的に剥離す
るようなことがなくて、複雑形状の製作が可能となる。
また膨張黒鉛シートへの浸透性のある接着剤を使用する
ことにより、接着時に接着剤が膨張黒鉛シートの微小隙
間に髭状に浸透し、その浸透した接着剤の投錨効果によ
って金属箔と膨張黒鉛シートの接着が強固により、高温
下での使用時にも接着界面ですべりを生じることがな
く、安定した強度を保持することになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。即ち、この実施例のガスケット用素材は、一
対の膨張黒鉛シート１の間に多数の孔２を形成した金属
箔３を挾み込み、その三者1,3,1を膨張黒鉛シート１へ
の浸透性のある熱硬化性接着剤４で接着させたものであ
る。この場合、のそ接着剤は第１図に示す如く膨張黒鉛
シート１内に髭状に浸透し、これが硬化して接着界面で
のすべり（剪断力）に対し確実且つ十分に対抗する。
尚、上記膨張黒鉛シート１の厚みは0.2〜0.5mmである。
また上記金属箔３としては、銅、ステンレス鋼等が使用
される。そして、その金属箔３の厚さは10〜100μ、好
ましくは20〜50μである。10μ以下であると補強効果が
生じないし、100μ以上では打ち抜きにくくなって、ガ
スケット成形の加圧力により膨張黒鉛シー１が部分的に
剥れるもそれがある。孔２の直径は0.5〜1mmで、規則的
な配列をもってエッチングないし機械加工により穿孔す
る。開孔率は10〜80%、好ましくは30〜50%である。10%
以下では膨張黒鉛１どうしを接着剤４で直接、接着させ
る面積が小さくなりすぎるし、80%以上では補強効果が
生じない。接着剤４としては、フェノール系熱硬化性樹
脂（ケトン系溶剤で稀尺したもの）、一液型エポキシ樹
脂、未処理ポリウレタン系樹脂、耐熱処理ポリウレタン
系樹脂等が使用される。

上記ガスケット用素材を製造すには、例えば、金属箔３
の両面に接着剤４を塗布した後、２枚の膨張黒鉛シート
１を金属箔３の両面に重ね合わせる。これによって接着
剤４が膨張黒鉛シート１の微小な隙間内に浸透してい
く。次にそれらを加熱ロールで加圧することにより、一
体化させ、またこれと同時に接着剤４を熱硬化させる。
その後、室温または加熱下で、エージング（通常２４時
間）せせればよい。

上記実施例において、接着剤４の熱硬化により、その膨
張黒鉛シート１内に浸透した部分が髭状となって投錨効
果を発揮し、膨張黒鉛シート１どうし及びそれと金属箔
３とを強力に接合させる。また極めて薄い金属箔３を用
いているから、成形しやすく、その成形時の圧力により
膨張黒鉛シート１が部分的に剥離したりすることがな
い。

上記実施例では孔２を穿設した金属箔３を用いたが、第
３図に示す如く、孔２を穿接していない金属箔３を用い
てもよく、この場合、接着剤４によって膨張黒鉛シート
1,1どうしを直接接合させる効果はないが、接着剤４に
よって金属箔３と膨張黒鉛シート１とを強力に接着させ
ることができるので約300℃までの高温雰囲気に適用で
きる。

次に具体的実施例を示す。

〔具体例１〕 黒鉛シート１として0.25mm厚さのもの（日立化成株式会
社製黒鉛シートHGP）、金属箔３として30μ厚さの銅
箔、接着剤４として未処理ポリウレタン系樹脂を用い、
それら全体の厚さを0.52mmとし、ローラ式で加圧した。

〔具体例２〕 膨張黒鉛シート１及び金属箔３として、具体例２と同じ
ものを用い、接着剤として耐熱処理ポリウレタン系樹脂
を用い、それら全体の厚さを0.52mmとし、ローラ式で加
圧した。

上記具体例１〜２の試験は、密封流体として窒素ガス、
密封流体圧力20Kg/cm²、ガスケット内外径寸法φ90mm×
φ100mmの試験条件にて、標準ガスシール試験とねじ込
式ガスシール試験を各々行い、その結果は第４図及び第
５図に示すようになった。この第４図（標準ガスシール
試験結果）と第５図（ねじ込式ガスシール試験結果）か
ら明らかなように、優れたシール性を持っていることが
わかった。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、膨張黒鉛シートを金属
箔によって補強させることで、膨張黒鉛シートが引裂か
れたりしないような十分な強度おもたせることができる
のはもとより、金属箔としては、その厚さが１０〜１０
０μｍと非常に薄いものを使用するので、ガスケットへ
の成形が容易であり、かつ、その形状にともなう膨張黒
鉛シートの変形に金属箔が追従して変形するために、膨
張黒鉛シートが部分的に剥離することもなくて、複雑形
状のガスケットの製作を可能とできる。

しかも、膨張黒鉛シートと金属箔との接着に膨張黒鉛シ
ートへの浸透性のある熱効果性接着剤を使用することに
より、両者の接着時に接着剤が膨張黒鉛シートの微小隙
間に髭状に浸透し、その浸透した接着剤の硬化にともな
う投錨効果により金属箔と膨張黒鉛シートとの接着力を
非常に高めることができ、接着界面でおすべりを確実に
防止して、特に、高温下での使用時においても、安定し
た強度を保持させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
拡大断面図、第２図は金属箔の斜視図である。第３図は
本発明の他の実施例を示す金属箔の斜視図である。第４
図は標準ガスシール試験の結果を示すグラフ、第５図は
ねじ込式ガスシール試験の結果を示すグラフ、第６図は
従来のガスケットを示す一部切欠き斜視図である。 １…膨張黒鉛シート ３…金属箔 ４…接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】膨張黒鉛シートと厚さが１０〜１００μｍ
   の金属箔とを重ね合せると共にその両者を膨張黒鉛シー
   トへの浸透性のある熱硬化性接着剤により接着させてな
   るガスケット用素材。