JPH111678A

JPH111678A - ガスケット材料

Info

Publication number: JPH111678A
Application number: JP17101297A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akaishi; 宏赤石; Toshihiro Tora; 敏弘東良
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】金属板面上にプライマーを用いることなく直
接ゴム被覆層を形成させたガスケット材料であって、ゴ
ム被覆層を形成させる未加硫ゴムコンパウンドが特定成
分に限定されず、しかも耐不凍液性や圧縮時の表面層の
へたり性を改善せしめたものを提供する。【解決手段】化成処理を施した金属板の片面または両
面に、未加硫ゴムコンパウンドとフェノール樹脂または
エポキシ−フェノール樹脂との混合物の硬化被膜を直接
形成せしめたガスケット材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスケット材料に
関する。更に詳しくは、金属板面上にプライマーを用い
ることなく、直接ゴム被覆層を形成せしめたガスケット
材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先に、金属板の片面または両
面に、フェノール樹脂とNBRコンパウンドからなるプラ
イマー層およびNBRコンパウンドから形成された加硫ゴ
ム層を順次積層させたゴム積層金属板を提案している
(特開平6-335,990号公報)。ここでは、プライマー層形
成および加硫ゴム層形成に用いられるNBRコンパウンド
として、NBR、これに対して20重量%以上の白色充填剤、
カーボンブラック、酸化亜鉛および有機過酸化物を含有
するものが用いられている。

【０００３】得られたゴム積層金属板は、耐不凍液性に
すぐれてはいるものの、特定の複数成分を含有するNBR
コンパウンドが用いられなければならないばかりか、プ
ライマー層の形成および加硫ゴム層の形成という2工程
をとらなくてはならないという煩わしさがみられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
板面上にプライマーを用いることなく直接ゴム被覆層を
形成させたガスケット材料であって、ゴム被覆層を形成
させる未加硫ゴムコンパウンドが特定成分に限定され
ず、しかも耐不凍液性や圧縮時の表面層のへたり性を改
善せしめたものを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
化成処理を施した金属板の片面または両面に、未加硫ゴ
ムコンパウンドとフェノール樹脂またはエポキシ−フェ
ノール樹脂との混合物の硬化被膜を直接形成せしめたガ
スケット材料によって達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】金属板としては、表面がショット
ブラスト、スコッチブラスト、ヘアーライン、ダル仕上
げなどで粗面化させたステンレス鋼板、SPCC鋼板、アル
ミニウム板などが、一般にアルカリ脱脂した後、シリ
カ、リン酸化合物、3価クロム、6価クロムを含む複合型
クロメート処理剤で処理し、防錆皮膜を形成させる化成
処理を施した上で用いられる。SPCC板の場合には、リン
酸亜鉛皮膜、リン酸鉄皮膜を形成させることも行われ
る。また、ガスケット材料用途には、厚さが約0.2〜0.8
mm程度の金属板が用いられる。

【０００７】このようにして化成処理された金属板の片
面または両面には、未加硫ゴムコンパウンドとフェノー
ル樹脂またはエポキシ−フェノール樹脂との混合物が、
一般に有機溶媒溶液として塗布される。

【０００８】未加硫ゴムコンパウンドとしては、好まし
くはNBRまたはフッ素ゴムのコンパウンドが用いられ
る。

【０００９】未加硫のNBRコンパウンドとしては、ニト
リル含量28〜42%のNBR、白色充填剤(NBRに対して20重量
%以上である必要はなく、例えば15重量%程度であっても
よい)、カーボンブラック、酸化亜鉛および有機過酸化
物を含有するゴムコンパウンドが用いられる。NBRコン
パウンドは、トルエン等の芳香族炭化水素またはこれを
主成分とし、これにメチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶媒を添
加した混合溶媒を用い、固形分濃度約20〜40重量%(粘度
約1000〜5000cps)で溶解させた有機溶媒溶液として用い
られる。

【００１０】また、未加硫フッ素ゴムコンパウンドとし
ては、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロペン共重
合ゴム、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロペン-テ
トラフルオロエチレン3元共重合ゴムの如きフッ化ビニ
リデン共重合ゴムに加硫剤および加硫促進剤を配合した
ゴムコンパウンドが用いられる。この加硫剤としては、
一般にポリオールまたはポリアミン化合物が用いられ、
加硫促進剤としては、一般に第4ホスホニウム塩または
第4アンモニウム塩が用いられる。また、この加硫剤お
よび加硫促進剤を兼ねてポリオール-第4ホスホニウム塩
またはポリオール-第4アンモニウム塩の錯化合物を用い
ることもできる。更に、これらの未加硫フッ素ゴムコン
パウンド中には、カーボンブラックおよび他の必要な配
合剤が適宜添加される。フッ素ゴムコンパウンドは、前
述の如きケトン系溶媒またはアルコール系溶媒を用い
て、その固形分濃度が約20〜40重量%(粘度約200〜500cp
s)の有機溶媒溶液として用いられる。

【００１１】フェノール樹脂としては、クレゾールノボ
ラック型、クレゾールレゾール型、アルキル変性型等の
任意の熱硬化性フェノール樹脂が用いられる。フェノー
ル樹脂は、ケトン系溶媒またはアルコール系溶媒によ
り、固形分濃度を約2〜50重量%とした有機溶媒溶液とし
て用いられる。

【００１２】また、エポキシ−フェノール樹脂として
は、一般にクレゾールノボラック変性エポキシ樹脂が用
いられ、その硬化剤としてはビスフェノールノボラック
型フェノール樹脂が、硬化触媒としてはイミダゾール化
合物がそれぞれ好適に用いられる。エポキシ−フェノー
ル樹脂は、ケトン系溶媒またはアルコール系溶媒によ
り、その固形分濃度を約2〜10重量%に調整した上で用い
られる。

【００１３】未加硫ゴムコンパウンドとフェノール樹脂
またはエポキシ−フェノール樹脂とは、前述の如くそれ
ぞれ有機溶媒溶液として調製された上、それらが固形分
として45〜75重量%、好ましくは50〜70重量%と55〜25重
量%、好ましくは50〜30重量%の割合でそれぞれ用いられ
る。このような割合は、金属とこれらの混合物から導か
れる硬化被膜との間の接着性や曲げ加工性などを考慮し
て決定されたものである。即ち、このような割合よりも
多くの(エポキシ−)フェノール樹脂を用いると、曲げ加
工時に硬化被膜に割れを生じ易く、一方これより少ない
割合で用いると、硬化被膜の金属に対する接着性が低下
する。

【００１４】未加硫ゴムコンパウンドと(エポキシ−)フ
ェノール樹脂との混合物の硬化は、約150〜230℃での約
5〜30分間の加熱処理あるいは約150〜230℃、約50〜100
Kgf/cm²での約1〜30分間の加圧加熱処理によって行わ
れ、金属板の片面もしくは両面に片面厚さ約5〜50μmの
硬化被膜を形成させる。

【００１５】その際、未加硫NBRコンパウンドには一般
にフェノール樹脂が組合されて用いられ、NBR中のニト
リル基とフェノール樹脂との反応による硬化が行われ、
また未加硫フッ素ゴムコンパウンドには一般にエポキシ
−フェノール樹脂が組合されて用いられ、フッ素ゴムの
加硫剤であるポリオールまたはポリアミンとエポキシ−
フェノール樹脂中のエポキシ基との反応による硬化が行
われる。

【００１６】このようにして金属板上に形成させた硬化
被膜上には、一般に非粘着層を形成させ、ガスケットの
相手面への焼付防止ならびに付着防止が図られる。非粘
着剤としては、グラファイト、カーボンブラック、ワッ
クス等を主成分とし、これにバインダーとしてセルロー
ス、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂等を添加し、ト
ルエン等の有機溶媒中に分散させた分散液が用いられ、
硬化被膜上にこれを塗布、乾燥させることにより、厚さ
約2〜10μmの非粘着層を形成させる。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係るガスケット材料は、金属板
面上にプライマーを用いることなく直接ゴム被覆層を形
成させているので、製造工程を1工程省略することがで
きる。その上、得られたガスケット材料は、耐不凍性に
すぐれているばかりではなく、圧縮時の表面層のへたり
を低減させるという効果を奏する。また、硬化被膜とし
てゴム被覆層を形成させる未加硫ゴムコンパウンドも、
特定成分のものに限定されない。

【００１８】

【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。

【００１９】実施例１〜２、比較例１〜２スコッチブライト研磨処理して粗面化したSUS301鋼板
(厚さ0.2mm)の表面をアルカリ脱脂後、シリカ、リン酸
化合物、3価クロム、6価クロムを含む複合型クロメート
処理を行ない、化成処理被膜を形成させた。

【００２０】この化成処理被膜形成鋼板上に、実-1 実-2 比-1 比-2 ゴムコンパウンド溶液A 50 70 40 80 フェノール樹脂溶液 50 30 60 20 メチルエチルケトン 25 25 25 25 よりなる配合組成(単位:重量部)を有する混合物溶液を
塗布し、200℃で10分間オーブン中で加熱処理を行っ
て、片面厚さ15μmの被覆層を両面に形成させた。

【００２１】（ゴムコンパウンド溶液A;固形分濃度25重量%) NBR(ニトリル含量36%) 100重量部 SRFカーボンブラック 60 〃含水けい酸 20 〃酸化亜鉛 5 〃ステアリン酸 2 〃ジフェニルアミン誘導体老化防止剤 1.5 〃 N-イソプロピル-N´-フェニル-p-フェニレンジアミン 1 〃イオウ 1 〃テトラメチルチウラムモノスルフィド 2 〃ジベンゾチアゾルジスルフィド 1 〃トルエン 464 〃メチルエチルケトン 116 〃（フェノール樹脂溶液;固形分濃度25重量%) クレゾールノボラック型フェノール樹脂 47重量部クレゾールレゾール型フェノール樹脂 50 〃ヘキサメチレンテトラミン 3 〃メチルエチルケトン 300 〃

【００２２】その後、被覆層表面の粘着防止を目的とし
て、ポリブタジエン樹脂バインダー添加ポリエチレンワ
ックスのトルエン分散液を塗布し、200℃で3分間加熱処
理して、厚さ5μmの粘着防止層を形成させた。

【００２３】実施例３〜４、比較例３〜４実施例1〜2および比較例1〜2において、ゴムコンパウン
ド溶液Aの代りにゴムコンパウンド溶液Bが用いられた。
ただし、加熱処理は、200℃、40Kgf/cm²、5分間の加圧
条件下で行われた。（ゴムコンパウンドB;固形分濃度25重量%) NBR(ニトリル含量36%) 100重量部 SRFカーボンブラック 60 〃含水けい酸 20 〃酸化亜鉛 5 〃ステアリン酸 2 〃 2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合物 2 〃トリアリルイソシアヌレート 2 〃 1,3-ビス第3ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン 2.5 〃トルエン 464 〃メチルエチルケトン 116 〃

【００２４】実施例５〜６、比較例５〜６実施例1〜2および比較例1〜2において、ゴムコンパウン
ド溶液Aの代りにゴムコンパウンドCが用いられ、またフ
ェノール樹脂溶液の代りにエポキシ-フェノール樹脂溶
液が用いられた。ただし、加熱処理は、200℃、10分間
の条件下で行われた。（ゴムコンパウンドC;固形分濃度25重量%) フッ素ゴム(デュポン社製品バイトンA-100) 100重量部 MTカーボンブラック 20 〃含水けい酸 10 〃酸化マグネシウム 10 〃ビスフェノールAF 2 〃トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド 2 〃 N,N´-ジシンナミリデン-1,6-ヘキサンジアミン 3 〃メチルエチルケトン 353 〃メタノール 88 〃（エポキシ-フェノール樹脂溶液;固形分濃度25重量%) クレゾールノボラック型フェノール樹脂 50重量部ビスフェノールノボラック型フェノール樹脂 21 〃 2-エチル-4-メチルイミダゾール 0.66 〃メチルエチルケトン 215 〃

【００２５】以上の各実施例および比較例で得られたガ
スケット用材料について、次の各項目の試験が行われ
た。熱老化試験:空気中、150℃、70時間圧縮はみ出し試験：空気中、150℃、5時間面圧(ボルト軸力による)1,2,3トン/cm² ○：はみ出しなし △：はみ出し少 ×：はみ出し大ビードフロー試験：空気中、150℃、5時間面圧(ボルト軸力による)800,1000Kgf/cm ○：ビート部ゴムフロー又はゴム剥離なし △：ビート部ゴムフロー又はゴム剥離少 ×：ビート部ゴムフロー又はゴム剥離大 LLC浸漬試験：120℃、72時間描画評点1(劣)〜5(優) 応力緩和試験：150℃、210Kgf/cm²、22時間応力緩和率を測定

【００２６】得られた結果は、次の表に示される。表実施例比較例測定項目１２３４５６１２３４５６ [熱老化試験] 折曲げ径 φ10 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ φ 6 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ φ 2 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △〜× △〜× △〜× △〜× △〜× △〜×[圧縮はみ出し試験] 面圧1トン/cm²○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ △ ○ △ 2トン/cm²○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ △ ○ △ 3トン/cm²○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ △ ○ △ [ビートフロー試験] 面圧 800Kgf/cm ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ 1000Kgf/cm ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ [LLC浸漬試験] 日産(50vol%) ５５５５５５５３５３５３ [応力緩和試験] 応力緩和率(%) 11.0 13.7 〜15.8 〜13.8

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】化成処理を施した金属板の片面または両
面に、未加硫ゴムコンパウンドとフェノール樹脂または
エポキシ−フェノール樹脂との混合物の硬化被膜を直接
形成せしめてなるガスケット材料。
【請求項２】未加硫ゴムコンパウンド45〜75重量%に
対しフェノール樹脂またはエポキシ−フェノール樹脂が
55〜25重量%の割合で用いられた請求項1記載のガスケッ
ト材料。
【請求項３】未加硫ゴムコンパウンドとしてNBRコン
パウンドが用いられ、フェノール樹脂との間で硬化被膜
を形成させた請求項1記載のガスケット材料。
【請求項４】未加硫ゴムコンパウンドとしてフッ素ゴ
ムコンパウンドが用いられ、エポキシ−フェノール樹脂
との間で硬化被膜を形成させた請求項1記載のガスケッ
ト材料。