JPH07108809B2 - 耐熱性無機質シート材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石綿を含有しない耐熱
性無機質シート材に関するものであり、さらに詳しく
は、ガスケット、電気絶縁板、熱遮蔽板等に有用な、石
綿不含の耐熱性無機質シート材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関など、高温下で使用される機械
におけるガスケットや、電気絶縁板、熱遮蔽板等に、耐
熱性、気密性等に優れている石綿製品が早くから使われ
てきた。 しかしながら、近年、周知の環境衛生上の理
由から石綿製品の使用が規制されるようになったため、
石綿を含まない耐熱性無機質シート材が各分野で求めら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、石綿
製品に勝るとも劣らない耐熱性無機質シート材、特に高
温下で使われるガスケット材料としての適性を有する非
石綿質耐熱性無機質シート材を提供しようとするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した非石綿質耐熱性無機質シート材は、マイカ、ワ
ラストナイト、および水硬性セメントの混合物を抄造後
オートクレーブ中で加熱して硬化させることによりシー
ト状に成形し、得られたシート状成形物に（必要に応じ
てそれを打ち抜き加工したのち）、アルコール性シリカ
ゾルを含浸するかアルキルシリケートを含浸後該アルキ
ルシリケートを加水分解することにより成形物中の空隙
にシリカゾルを充填し、加熱乾燥後、焼成してなるもの
である。

【０００５】

【作用】本発明による無機質シート材は、上記特有の組
み合わせの無機質原料の協同作用と、シートの微細空隙
に充填されたシリカゲルの補強、撥水性向上、寸法安定
性向上等の作用により、石綿を含有しないにもかかわら
ずガスケット等に使用するのに適当な圧縮特性と、優れ
た耐熱性、曲げ強さ、撥水性および熱遮蔽性を兼備し、
さらに電気絶縁性にも優れたものである。

【０００６】本発明の無機質シート材を製造するには、
まず、好適には下記の比率で配合された原料を水中に分
散させて抄造する（カッコ内の数値は特に望ましい比率
である）。 マイカ １０〜５０重量％（２０〜４０重量
％） ワラストナイト ５〜４０重量％（８〜２０重量％） けい酸質原料 ５〜３０重量％（１０〜２５重量
％） 水硬性セメント ５〜５０重量％（２０〜４０重量
％）

【０００７】ここで用いるマイカとしては、マスコバイ
ト、フロゴバイト、バイオタイト等、いずれでもよく、
フレーク径が約１０〜６００μmのものが適当である。
ワラストナイトとしては、針状結晶の、いわゆる繊維状
ワラストナイトを用いる。けい酸質原料としては、ケイ
石粉末、シリコンダスト等が適当である。また、水硬性
セメントとしては、普通ポルトランドセメントのほか、
アルミナセメントを用いることができる。

【０００８】抄造原料の分散液には、さらに抄造性向上
と補強のための繊維質材料を全原料の約２０重量％を超
えない範囲で、また必要に応じて成形助剤としての有機
もしくは無機の結合剤を全原料の約３０重量％を超えな
い範囲で、それぞれ添加する。添加する繊維としては、
パルプ、耐アルカリ性ガラス繊維等が適当であり、結合
剤としては、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、アク
リルゴム、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、酢酸
ビニル、デンプン等のラテックス、エマルジョン、水溶
液など、シート成形用結合剤として周知のものを使用す
ることができる。

【０００９】上記諸原料を分散させた液は、よく混合
し、必要に応じて定着剤や凝集剤を添加してフロックを
形成させる。これを抄造機で抄紙し、厚さ約１〜６mmの
シート状にする。この生シートは、オートクレーブ中に
入れ、約１２０〜１６０℃に加熱してから乾燥する。こ
のオートクレーブ処理においては、水硬性セメントの水
和反応と、セメントとけい酸質原料の間の反応とが起こ
り、シートは硬化する。シート状成形品は、次いでアル
コール性シリカゾル（アルキルシリケートの加水分解に
より生成したシリカゾルのアルコール中懸濁液）を含浸
するか、アルキルシリケートを含浸後に水蒸気暴露等の
方法により該アルキルシリケートを加水分解してシリカ
ゾルを生成させる処理に付する。ガスケットその他特定
の形状に仕上げる必要があるものの場合は、上記含浸処
理に先立って打ち抜き加工を行い、所定の形状にしてお
く。

【００１０】含浸処理は、浸漬、吹き付け、塗布など、
任意の方法によって行うことができる。これにより、成
形物中の空隙にシリカゾルが充填される。次いで加熱乾
燥すると、上記充填されたシリカゾルがシリカゲルに変
換され、さらに焼成すると、結合剤等の有機物が燃焼し
て除かれ、製品使用中の収縮が少ないものになる。生成
させるシリカゲルの量は、製品の重量基準で約２５重量
％を超えないようにすることが望ましく、特に望ましい
のは約７〜１８重量％にすることである。本発明による
無機質シートは、強度、耐熱性、撥水性等に優れる特長
を生かして、内燃機関用のガスケット、自動車エンジン
の排気還流制御弁（ＥＧＲバルブ）のシール材、高温加
熱炉の熱遮蔽板、高耐圧電気絶縁板等に使用することが
できる。

【００１１】

【実施例】実施例１，比較例１，２ ポルトランドセメント：３０重量部 ケイ石粉末：２０重量部 マイカ（フロゴバイト）：３０重量部 繊維状ワラストナイト（粒度中央値１９μm以上）：１
０重量部 耐アルカリ性ガラス繊維（長さ１２mmのチョップドスト
ランド）：２重量部 岩綿：５重量部 針葉樹晒しクラフトパルプ：３重量部

【００１２】上記の原料を水中で混合し、丸網抄造機で
抄造し、次いでオートクレーブ処理して硬化させ、坪量
３４００g/m²、厚さ２.５mmのシート状に成形した。得
られたシート状成形物を外径３０mm、内径５mmの環状に
打ち抜き、それをエチルシリケートに浸漬し（比較例２
は浸漬せず）、その後、オートクレーブに入れて３kg/c
m²の水蒸気で処理することによりエチルシリケートを加
水分解させた。 以下、熱風乾燥後、４００℃で５時間
焼成することにより、ガスケットとして使用可能な環状
シートを得た（比較例１，２は焼成しなかった）。処理
条件および製品の特性値を表１にまとめて示す。なお、
吸水率および応力緩和率の試験方法は下記のとおりであ
る。吸水率：常温の水に５時間浸漬した後、重量増加率
を測定した。応力緩和率：ＡＳＴＭ Ｆ３８−Ｂに準じ
て測定した。

【００１３】

【表１】 実施例１ 比較例１ 比較例２ エチルシリケート含浸量（重量％） １０ １０ ０ ４００℃焼成 あり なし なし 特性値 密度（g/cm³） １.３５ １.３５ １.３０ 曲げ強度（kgf/cm²） １７０ １８６ ６０ 吸水率（重量％） ６ ６ ２３ 応力緩和率（％） １３ ３２ ２５

【００１４】

【発明の効果】マイカ、ワラストナイト、けい酸質原料
およびセメントを原料としてなる本発明の無機質シート
材は、上記各原料の協同作用により、また充填されたシ
リカゲルの作用により、耐熱性、曲げ強度、撥水性、熱
遮蔽性、電気絶縁性等に優れているから、内燃機関のガ
スケット、熱遮蔽板、電気絶縁板等に石綿製品に代わっ
て使用可能な、きわめて有用なものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｑ 21/02 Ｃ０４Ｂ 35/16 Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイカ、ワラストナイト、けい酸質原
   料、および水硬性セメントの混合物を抄造した後オート
   クレーブ中で加熱して硬化させることによりシート状に
   成形し、得られたシート状成形物にアルコール性シリカ
   ゾルを含浸するかアルキルシリケートを含浸後該アルキ
   ルシリケートを加水分解することにより成形物中の空隙
   にシリカゾルを充填し、加熱乾燥後焼成してなる、耐熱
   性無機質シート材。
2. 【請求項２】 マイカ、ワラストナイト、けい酸質原
   料、および水硬性セメントの混合物を抄造した後オート
   クレーブ中で加熱して硬化させることによりシート状に
   成形し、得られたシート状成形物を所望の形状に打ち抜
   き、次いでアルコール性シリカゾルを含浸するかアルキ
   ルシリケートを含浸後該アルキルシリケートを加水分解
   することにより成形物中の空隙にシリカゾルを充填し、
   加熱乾燥後焼成してなる、耐熱性無機質シート材。
3. 【請求項３】 マイカ１０〜５０重量％、ワラストナイ
   ト５〜４０重量％、けい酸質原料５〜３０重量％、およ
   び水硬性セメント５〜５０重量％の混合物を抄造する請
   求項１または請求項２に記載の耐熱性無機質シート材。