JPH11181402A - シート状複合材料及びガスケット - Google Patents

シート状複合材料及びガスケット

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JPH11181402A
JPH11181402A JP35712697A JP35712697A JPH11181402A JP H11181402 A JPH11181402 A JP H11181402A JP 35712697 A JP35712697 A JP 35712697A JP 35712697 A JP35712697 A JP 35712697A JP H11181402 A JPH11181402 A JP H11181402A
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JP
Japan
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sheet
gasket
composite material
core plate
reinforcing core
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Pending
Application number
JP35712697A
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English (en)
Inventor
Yoshito Ishii
義人 石井
Tomonori Seki
智憲 関
Atsushi Fujita
藤田  淳
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール性に優れ、ガスケット、パッキン等と
して用いることができるシート状複合材料及び耐熱性及
びシール性に優れ、かつ高強度なガスケットを提供す
る。 【解決手段】 伸び率が15%以下である鉄製の補強芯
板の層とシール材の層を有してなるシート状複合材料及
びこのシート状複合材料を用いてなるガスケット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスケット材料又
はパッキン材料として、好適なシート状複合材料及び該
シート状複合材料を用いたガスケットに関する。さらに
詳しくは、内燃機関のシリンダヘッド用ガスケット材
料、内燃機関のオイルまわり、水まわり、吸気系、排気
系等の各接合部をシールするために使用するガスケット
材料、バルブ、ポンプ、配管継手等に用いられるパッキ
ン材料などに好適なシート状複合材料及び該シート状複
合材料を用いたガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のガスケット材料には、JIS−R
−3453、JIS−7S−40などに示されるように
アスベストを主に使用したアスベストジョイントシート
等や、アスベストと補強芯板を複合化した材料等が使用
されていた。しかし、アスベストは人体への悪影響が叫
ばれており、その使用には、問題がある。そこで、アス
ベストを使用しないガスケット材料として、ニチアス技
術時報、No.241、1986年3月発行に示されるよ
うに有機質及び無機質充填剤を例えばゴムなどの有機系
結着剤と混練し、シート状にしたジョイントシートや、
特開平2−38760号公報及び特開平3−22906
9号公報等に示されるように、ステンレス鋼板、普通鋼
板等の金属板等の表面にゴム層をコーティングしたいわ
ゆる金属ガスケット材料が使用されている。しかしなが
ら、有機質及び無機質充填剤をゴムなどの有機系結着剤
と混練してシート状にしたジョイントシートは、耐熱温
度が低く、かつ引っ張り強度が14.7MPa(150kgf
/cm2)程度で弱いため、高温及び高荷重付加部位には使
用が困難である。
【0003】また、鋼板の表面にゴム層をコーティング
した金属ガスケット材料は、ゴムの被覆厚さが5〜30
μmと薄いため接合部に付着した10μm以上の傷をシ
ールすることが難しく、さらに変形し易い低剛性フラン
ジを使用した場合シール性は急激に低下する。また、ゴ
ムは、耐熱温度が通常150℃と低いため、高温で長時
間使用される部位のガスケットではゴム層が劣化して寿
命が短くなり、長時間使用できないという問題がある。
そこで金属ガスケットは一般に、そのシール性を向上さ
せるためにシール部位に沿ってビード(凹凸)加工を施
し、このビード圧縮復元力でシール性を確保して使用さ
れる。しかしながら、近年は、機器の軽量化、小型化に
伴い、ガスケットのシール幅の幅狭化を図る必要があ
り、このように、ガスケットのシール幅が狭い場合は、
金属ガスケットは、ビード加工を施すことが困難である
ためシール性能が低下するばかりでなく取り扱い性が低
下する。そこで、ガスケットのシール幅が狭い場合にお
いても、シール性、強度、耐熱性に優れたガスケットが
要求されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】請求項1記載の発明
は、シール性に優れ、ガスケット、パッキン等として用
いることができるシート状複合材料を提供するものであ
る。請求項2及び3記載の発明は、請求項1記載の発明
の課題に加え、より顕著なシール性を示し、高強度であ
るシート状複合材料を提供するものである。請求項4記
載の発明は、請求項1記載の発明の課題に加えて、特に
耐熱性及びより顕著にシール性に優れるシート状複合材
料を提供するものである。請求項5記載の発明は、耐熱
性及びシール性に優れ、かつ高強度なガスケットを提供
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、伸び率が15
%以下である鉄製の補強芯板の層とシール材の層を有し
てなるシート状複合材料に関する。また本発明は、前記
補強芯板の引っ張り強度が500N/mm2以上であるシー
ト状複合材料に関する。また本発明は、前記補強芯板の
板厚が0.1〜0.3mmであるシート状複合材料に関す
る。また本発明は、前記シール材の層が膨張黒鉛を含む
シート状複合材料に関する。さらに本発明は、前記シー
ト状複合材料を用いてなるガスケットに関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のシート状複合材料は、補
強芯板の層とシール材の層を有するが、本発明で使用す
る補強芯板は、シール性の点で、伸び率が15%以下で
あることが必要とされ、10%以下であることが好まし
く、5%以下であればより好ましい。伸び率が15%を
超えると作製するガスケットのシール性が低下し、ま
た、バリが生じ易くなる。なお、伸び率はJIS Z
2201 5号試験片を引っ張り試験機で破断するまで
引っ張り、(試験後の伸び量/試験前の試験片の長さ)
×100(%)として求めることができる。
【0007】また、前記補強芯板は、より顕著なシール
性及び強度の点で、引っ張り強度が500N/mm2以上で
あることが好ましく、600N/mm2以上であればより好
ましく、700N/mm2以上であればさらに好ましい。引
っ張り強度が500N/mm2未満では、作製するガスケッ
トの強度が低下する傾向にあるとともに、作製するガス
ケットの取り扱い性が低下するする傾向にある。また、
引っ張り強度は、加工性の点で2000N/mm2以下が好
ましい。なお、引っ張り強度は、JIS Z 2201
5号試験片を引っ張り試験機で引っ張り、破断する強
度を測定することにより測定することができる。
【0008】また、使用する補強芯板の材質は鉄板であ
ることが、良好な引っ張り強度、伸び率及びシール特性
の点で必要である。本発明のシート状複合材料における
補強芯板の板厚は0.1〜0.3mmの範囲が好ましい。
使用する鋼板の板厚が0.1mm未満では、作製するガス
ケットの強度が低下し、0.3mmを超えると加工性が低
下する傾向にある。
【0009】このような特性を有する補強芯板は、普通
鋼板を圧延加工することによって作製できる。また、必
要に応じてさらに焼鈍加工することができる。一般に普
通鋼板は、焼鈍加工することで、鋼板の結晶が再結晶化
し、引っ張り強度が小さくなり、また伸び率が大きくな
る。従って、引っ張り強度及び伸び率は、焼鈍加工の条
件によって調整することができる。
【0010】また、本発明で使用する補強芯板は、防食
の点でメッキ処理を施していることが好ましい。メッキ
の種類としては特に制限はないが、例えば亜鉛、ニッケ
ル等の溶融メッキ、電気メッキがあげられる。上記の鋼
板の少なくとも片面、好ましくは両面にシール材の層を
積層することで、本発明のシート状複合材料を作製する
ことができる。本発明で使用するシール材は、シール性
を有する材料であれば特に制限はなく、例えばフッ素ゴ
ム、ニトリルゴム、シリコンゴム等を含むゴム材、粒
状、繊維状等の充填材、有機系結着剤等からなるジョイ
ントシート、無機質シート、膨張黒鉛シートなどが使用
できるが、作製するガスケットの耐熱性及びシール性の
点で膨張黒鉛シートを使用することが好ましい。
【0011】膨張黒鉛シートは、公知の製法で作製した
ものを使用することができる。例えば、天然黒鉛、キッ
シュ黒鉛、熱分解黒鉛等の高度に結晶が発達した黒鉛
を、濃硫酸と硝酸との混液、濃硫酸と過酸化水素水との
混液等の強酸化性の溶液に浸漬処理して黒鉛層間化合物
を生成させ、水洗してから急速加熱して、黒鉛結晶のc
軸方向を膨張処理した虫状形で圧縮特性を有する黒鉛を
冷間加工したシートが用いられる。
【0012】補強芯板へのシール材の積層は、特に制限
はないが、例えば接着剤を介してロールまたはプレス等
で行うことができる。使用する接着剤は特に制限はな
く、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂を主成分としたものが、耐熱性の点で好ましい。
【0013】シート状複合材料のシール材の層の厚さは
特に制限はないが、シール性の点で0.03〜0.5mm
であることが好ましい。また補強芯板とシール材を含む
シート状複合材料の厚さとしては特に制限はないが、シ
ール性及び加工性の点から、0.13〜1.3mmである
ことが好ましい。本発明のガスケットは、上記の如く作
製したシート状複合材料を、所定形状に加工することで
得ることができる。加工法としては特に制限はなく、打
ち抜き加工等の方法が用いられる。こうして得られるガ
スケットは、シール性、耐熱性に優れ、かつ高強度であ
る。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例1 引っ張り強度が750N/mm2、伸び率が2%、厚みが
0.13mmの溶融亜鉛メッキ鋼板(川鉄鋼板(株)製SG
CH)の両面にメチルエチルケトンに溶かしたフェノー
ル樹脂接着剤(セメダイン(株)製セメダイン#110)
を塗布し、80℃の乾燥機中で1分放置し、メチルメチ
ルケトンを乾燥除去した。次いでこの鋼板の両側に厚さ
0.2mmの膨張黒鉛シート(日立化成工業(株)製、登録
商標名カーボフィット)を積層し、熱プレスを使用し
て、温度180℃,圧力30kgf/cm2の条件で鋼板と膨
張黒鉛シートを接着した。さらにロールを通し、接着後
の全板厚0.45mm、膨張黒鉛シート層の密度を1.0
g/cm3のシート状複合材料を作製した。図1は得られた
シート状複合材料の断面図であり、1は亜鉛メッキ鋼
板、2は膨張黒鉛シート層である。このシート状複合材
料を外径が50mm及び内径が44mm(シール幅3mm)に
打ち抜いてガスケットを得た。
【0015】実施例2 引っ張り強度が550N/mm2、伸び率が12%、厚みが
0.13mmの溶融亜鉛メッキ鋼板(川鉄鋼板(株)製SG
CH)の両面にメチルエチルケトンに溶かしたフェノー
ル樹脂接着剤(セメダイン(株)製,セメダイン#11
0)を塗布し、80℃の乾燥機中で1分放置し、メチル
メチルケトンを乾燥除去した。次いでこの鋼板の両側に
厚さ0.2mmの膨張黒鉛シート(日立化成工業(株)製、
登録商標名カーボフィット)を積層し、熱プレスを使用
して、温度180℃、圧力30kgf/cm2の条件で鋼板と
膨張黒鉛シートを接着した。さらにロールを通し、接着
後の全板厚0.45mm、膨張黒鉛シート層の密度を1.
0g/cm3のシート状複合材料を作製した。このシート状
複合材料を外径が50mm及び内径が44mm(シール幅3
mm)に打ち抜いてガスケットを得た。
【0016】比較例1 引っ張り強度が360N/mm2、伸び率が25%、厚みが
0.13mmの溶融亜鉛メッキ鋼板(川鉄鋼板(株)製SG
CC)の両面にメチルエチルケトンに溶かしたフェノー
ル樹脂接着剤(セメダイン(株)製、セメダイン#11
0)を塗布し、80℃の乾燥機中で1分放置し、メチル
メチルケトンを乾燥除去した。次いでこの鋼板の両側に
厚さ0.2mmの膨張黒鉛シート(日立化成工業(株)製、
登録商標名カーボフィット)を積層し、熱プレスを使用
して、温度180℃、圧力30kgf/cm2の条件で鋼板と
膨張黒鉛シートを接着した。さらにロールを通し、接着
後の全板厚0.45mm、膨張黒鉛シート層の密度を1.
0g/cm3のシート状複合材料を作製した。図1は得られ
たシート状複合材料の断面図であり、1は亜鉛メッキ鋼
板、2は膨張黒鉛シート層、3は接着剤である。このシ
ート状複合材料を外径が50mm及び内径が44mmに打ち
抜いてガスケットを得た。
【0017】比較例2 引っ張り強度が360N/mm2、伸び率が25%、厚みが
0.13mmの溶融亜鉛メッキ鋼板(川鉄鋼板(株)製SG
CC)の両面にメチルエチルケトンに溶かしたフェノー
ル樹脂接着剤(セメダイン(株)製、セメダイン#11
0)を塗布し、80℃の乾燥機中で1分放置し、メチル
メチルケトンを乾燥除去した。次いで、この両面に、フ
ッ素ゴム(日本ゼオン(株)製、商品名NippolCM
F700):硫黄粉末(細井化学(株)製、コロイド硫
黄):メチルエチルケトン(和光純薬工業(株)製、試
薬)を10:2:20の重量比率で混合した溶液をコー
ティングし、60℃で10分熱処理した後、160℃で
20分熱処理し、ゴムを加硫及び硬化させて、板厚0.
23mmのシート状複合材料を得た。このシート状複合材
料を外径が50mm及び内径が44mmに打ち抜いてガスケ
ットを得た。
【0018】次に、上記実施例及び比較例で得られたガ
スケットについて、ガスケットの外観、不凍液シール性
及びガスケット強度を評価した。不凍液性はガスケット
を面粗さ10S及び厚み25mmのアルミフランジに挟み
込み、3MPaの面圧で締め付け、不凍液に内圧をかけて
ゆき、漏れ発生の有無を確認した。ガスケット強度は、
得られたガスケットを面粗さ20S及び厚み25mmのア
ルミフランジに挟み込み、20MPaの面圧で締め付けた
後、フランジを180℃/1時間及び−30℃/1時間
のヒートサイクルを10回繰り返した。その後フランジ
はずし、ガスケットの外観を目視で確認した。その結果
を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1から明らかなように、比較例1及び比
較例2のガスケットは、シール性及びガスケット強度に
劣ることが示される。これに対して、実施例1、2のガ
スケットはシール性及びガスケット強度に優れることが
確認された。
【0021】
【発明の効果】請求項1記載のシート状複合材料は、シ
ール性に優れるので、ガスケット、パッキン等として好
適である。請求項2記載のシート状複合材料は、請求項
1記載の発明の効果に加えて、シール性に顕著に優れ、
さらに高強度である。請求項3記載のシート状複合材料
は、請求項1記載の発明の効果に加えて、特に強度に優
れる。請求項4記載のシート状複合材料は、請求項1記
載の発明の効果に加えて、特に耐熱性及びシール性に優
れる。請求項5記載のガスケットは、耐熱性及びシール
性に優れ、かつ高強度であるので、内燃機関のシリンダ
ヘッド用ガスケット、内燃機関のオイルまわり、水まわ
り、吸気系、排気系等の各接合部をシールするために使
用するガスケットとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例になるシート状複合材料の断面
図である。
【符号の説明】
1 亜鉛メッキ鋼板 2 膨張黒鉛シート層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伸び率が15%以下である鉄製の補強芯
    板の層とシール材の層を有してなるシート状複合材料。
  2. 【請求項2】 補強芯板の引っ張り強度が500N/mm2
    以上である請求項1記載のシート状複合材料。
  3. 【請求項3】 補強芯板の板厚が0.1〜0.3mmであ
    る請求項1又は2記載のシート状複合材料。
  4. 【請求項4】 シール材層が膨張黒鉛を含む請求項1又
    は2記載のシート状複合材料。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載のシート状
    複合材料を用いてなるガスケット。
JP35712697A 1997-12-25 1997-12-25 シート状複合材料及びガスケット Pending JPH11181402A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016170843A1 (ja) * 2015-04-20 2016-10-27 株式会社アスター 照明装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016170843A1 (ja) * 2015-04-20 2016-10-27 株式会社アスター 照明装置

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