JPS63264691A - 複合ガスケツト材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、シール性の良好なガスケットを得るための
複合ガスケット材料およびその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、シール性の良好なガスケットの素材として、不浸
透性材料から成る基材シートの両面にプラスチックある
いはゴムの弾性発泡体を接着して形成した複合ガスケッ
ト材料が提案されている。

すなわち、特開昭５４−７２２８２号公報には、伸縮性
の少ない不浸透性基材シートの両面に独立気泡を持った
発泡体層を形成させた複合ガスケット材料が開示されて
いる。　しかしながら、該ガスケット材料は、不浸透性
という緻密な組織を有する基材シート上に発泡体を形成
したものであり、不浸透性材料と発泡体という著しく物
性の異なる材料が直接複合されているものであるから、
両者の結合強度は非常に小さく、そのため、このガスケ
ット材料から所望形状のガスケットを切断する工程で、
両者が剥離したり、剥離しないまでもシール性が低下す
るなど、生産性、性能、経済性等において重大な欠点が
ある。　またこの公報には、上記複合ガスケット材料の
製造方法として、アクリルエマルジョン又はラテックス
の単独あるいは両者を併用したポリマー成分に、各種配
合剤を添加し空気の存在下で高速撹拌してウェットフオ
ームに含泡させ、該ウェットフオームをポリエステル樹
脂シート、ポリアミド樹脂シート、ポリウレタン樹脂シ
ート、ポリアクリル樹脂シートおよび紙から選ばれた不
浸透性基材シート上に塗布し、しかる後加熱してウェッ
トフオームのゲル化、次いで架橋反応を行わしめる方法
が開示されている。

しかしながら、アクリルエマルジョンやラテックスを空
気の存在下で高速撹拌して含泡させ、次いでゲル化およ
び架橋反応を行わしめることにより形成した発泡体は、
独立気泡の割合が約３０％以下と低く、また気泡が不揃
いかつ和犬であり、そのためガスケットとしての使用時
に発泡体における実体漏れが生じ易く、シール性が低い
、　また緻密な組織を有する材料とエマルジョンやラテ
ックスから成るウェットフオームとを実用強度を有する
程度にまで接着することは非常に困難であり、特に金属
シートと複合させる場合にこの方法は不可能である。

また特開昭５２−３８５７９号公報には、金属シートに
発泡性プラスチックの粉体塗装や、発泡性プラスチック
シートの熱融着性しくは接着剤接着による手段を使用し
て発泡性プラスチック層を重ね、しかる後に加熱して該
発泡性プラスチック層を発泡させるという、金属シート
と発泡プラスチックの複合材の製造方法が開示されてい
るが、かかる手段で発泡性プラスチック層を重ねたとき
には、金属シートと発泡性プラスチック層の界面および
／あるいは近傍における空気の存在を完全に排除するこ
とが不可能である。　そのため発泡性プラスチック層の
発泡加熱をすると、両者の界面および／あるいは近傍に
存在する空気が大きく膨張するので界面および／あるい
は発泡プラスチック層内に大きな気泡の空洞が発生し、
その結果金属シートと発泡プラスチック層の接着強度が
低下し、また発泡プラスチックの気泡の大きさのバラツ
キが大きく、独立気泡が減少し、表面平滑性が低下する
等の欠点が生じる。　またここに開示された製造方法に
おいては、金属シートと発泡性プラスチックとを上記の
如く直接に複合したものであるから、金属シートと発泡
性プラスチックの接着強度が低く、かつこの界面に空気
が存在することと相俟って、発泡性プラスチックの発泡
時の加熱の作用および発泡力によって両者が部分的に剥
離する等の欠陥が生じる。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、前述した従来の複合ガスケット材料におけ
るすべての欠点を解消し、極めて優れた性能を有し、か
つ品質上の信顆性が高く、しかも生産性、経済性にすぐ
れた複合ガスケツＩ・材料およびその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、金属製基材シートの両面に非発泡性ゴム
溶液を塗布し、乾燥、加硫さぜな非発泡ゴム層と、さら
にその表面に発泡性ゴム溶液を塗布、乾燥して、発泡性
ゴム層を形成し、しかる後加熱により発泡性ゴム層の発
泡および加硫を行った発泡ゴム層とを形成することによ
り、金属製基材シートと発泡ゴム層が非発泡ゴム層を介
してゴム層の自己接着作用により　３者を一体構造に結
合形成した複合ガスケット材料が合目的であることを知
見し、その知見に基づいてこの発明を完成したものであ
る。

すなわちこの発明の複合ガスケット材料は、金属製基材
シートの両面それぞれに、非発泡ゴム層を介して発泡ゴ
ム層が各ゴム層の自己接着作用により接合形成されてい
ることを特徴とし、またこの発明の複合ガスケット材料
の製造方法は、金属製基材シートの両面に、非発泡性ゴ
ム溶液を塗布し、しかる後乾燥、加硫させて非発泡ゴム
層を形成し、次いで該非発泡ゴム層表面に発泡性ゴム溶
液を塗布し、これを乾燥して発泡性ゴム層を形成し、し
かる後加熱して発泡性ゴム層の発泡および加硫を行わし
めて、発泡ゴム層を形成することを特徴とするものであ
る。

次にこの発明の複合ガスケット材料を、その実施の態様
を示す添付図面に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの発明の実施の態様を示す複合ガスケット材
料の断面図である。

図面において、１は複合ガスケット材料であり、金、成
製の基材シート２の両面に、発泡ゴム層３が非発泡ゴム
層４を介し、各ゴム層３．４の自己接着作用を利用して
、換言すれば別の接着剤を使用せずに、３者が一体構造
に接合されている。

この発明に１史用する基材シート２は、実態漏れがなく
、加工性に優れ、発泡ゴム層３を補強できる金属シート
であり、また非発泡ゴム層４との接着性に優れたものが
好適である。　好適な具体例として軟鋼板、ステンレス
鋼板、アルミニウム板などの金属シートを挙げることが
できる。

この発明における基材シート２上に形成される非発泡ゴ
ム層４の材料には、天然ゴム、合成ゴム又は熱可塑性エ
ラストマー等から目的に応じて選択され、また非発泡ゴ
ム層４の厚さは２μｍ以上、特に１０μｍ以上が好まし
い、　その厚さの上限は臨界的ではなく、目的に応じて
選択されるが一般には後記の発泡ゴム層３の厚さとほぼ
等しくされる。　この発明方法に使用する非発泡性ゴム
溶液は天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー等の
上記ゴム材料のうち単独又は２種以上を併用して、これ
に加硫剤（架橋剤）、加硫促進剤（架橋促進剤）、遅延
剤、補強剤、老化防止剤、軟化剤、粘着性付与剤、難燃
剤、充填剤、着色剤など公知なゴム配合剤を目的に応じ
て種類と配合量を適宜選択して配合し、さらにゴム溶剤
を配合した液状組成物である。

この発明における発泡ゴム層３は、天然ゴム、合成ゴム
又は熱可塑性エラストマー等の発泡層であり、発泡ゴム
層３の密度および厚さは、目的に応じて適宜選択される
ものであるが、一般には密度は１０〜８００にり／　Ｉ
Ｉ”　、厚さは０．０５〜２ｎｎである。

またこの発明方法に使用する発泡性ゴム溶液は、上記各
種ゴム材料から目的に応じて単独又は２種以上を併用し
て選択したゴム材料に、前記非発泡性ゴム溶液と同様に
公知のゴム配合剤およびゴム溶剤を配合し、さらに加熱
分解型発泡剤および必要に応じて尿素、有機酸（塩）等
の発泡助剤を配合して成る液状組成物である。　上記加
熱分解型発泡剤としてジニトロペンタメチレンテトラミ
ン等のニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド等のアゾ
化合物、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等
のスルボニルヒドラジッド化合物などが挙げられる。　
なお前記非発泡性ゴム溶液および上記発泡性ゴム溶液に
はＥＶＡやフェノール樹脂前駆体などの高分子化合物あ
るいはその前駆体を適宜配合してもよい。

この発明の製造方法は、まず金属製基材シート２を表面
洗浄して使用するが、必要に応じエツチング、サンデン
グ、プライマー塗布などの表面処理を施して接着性を向
上させることは好ましい。

しかる後、基材シート２の表面に非発泡性ゴム溶液を塗
布し、次いで乾燥し、さらに加熱し加硫を行って、基材
シート２上直接に自己接着作用により非発泡ゴム層４を
形成する。　この場合、加硫度は、次の発泡性ゴム溶液
の塗布をした場合に膨潤などにより非発泡ゴム層４が金
属製基材シート２より剥離しない程度以上に進行させれ
ばよい。

これは実験的に容易に決定することができ、またその程
度は発泡ゴム層３との間の自己接着作用の大きさに関連
する。

さらに、本発明における発泡ゴムＮＪ３は、上記非発泡
ゴム層４の表面に発泡性ゴム溶液を塗布し、乾燥して発
泡性ゴム層を形成し、次いで加熱して、発泡および加硫
を行わしめることにより基材シート２の両面に非発泡ゴ
ム層４を介した発泡ゴム層３が一体構造に接着形成され
て、複合ガスケット材料１が得られる。

（作用） この発明においては、金属製基材シートの両面に非発泡
性ゴム溶液を塗布し、乾燥、加硫して非発泡ゴム層を形
成し、さらにその表面に発泡性ゴム溶液を塗布して発泡
性ゴム層を形成し、次いで加熱して発泡性ゴム層を発泡
、加硫させるものであるから、基材シートと非発泡ゴム
層と発泡ゴム層の接合部には空気の混入などによるボイ
ドの存在など各構成材料の接着強度に悪影響を及ぼす異
物の存在は完全に排除され、かつ発泡ゴム層は、これと
性質が著しく異なる基材シートではなく、はぼ同質の非
発泡ゴム層と接着形成された発泡性ゴム層を発泡させて
形成するので、発泡性ゴム層の発泡時に、接合部に空気
の存在や剥離などによるボイドの存在が完全に排除され
、かつまた非発泡ゴム層に接着した発泡性ゴム層が発泡
するので、生成した発泡ゴム層の接合部に発泡時の応力
が残留することがないなどにより、各構成材料の接着は
完璧である。　このため、二次加工時や実用時の物理的
、機械的および化学的作用によって各構成材料が剥離す
るなどの実用上有害な現象の発生を完全に防止できる。

　かつまた、この発明によれば、発泡ゴム層は、非発泡
ゴム層上に溶液からその自己接着作用により一体的に形
成した発泡性ゴム層を加熱分解型発泡剤を使用して発泡
形成させるものであるから、Ｒ細で均一性に富む気泡が
形成され、かつその気泡のほぼ全数が独立気泡構造であ
り、また表面平滑性に優れ、かつ前述したように各構成
材料の接着は完璧であり、そのためガスケットからの実
体漏れ等シール材としてその機能が消失するような現象
の発生は完全にｊＪ［除され、低締付圧で高度のシール
性を発揮するなどガスケット材ネ゛１として卓越した性
能を有する。

（実施例） 次に実施例において、この発明をさらに具体的に説明す
る。

実施例　１ 表面洗浄した厚さ０．２５１１Ｉの鋼板の両面に、下記
に示す非発泡性ゴム溶液を塗布し、１６０°Ｃ，２分間
加熱して非発泡ゴム層（厚さ１０〜２０ＡＬｌｌ）を形
成した。　次いでこの非発泡ゴム層の表面に下記配合の
発泡性ゴム溶液を塗布し、これを乾燥して非発泡ゴム層
と一体的に接着した発泡性ゴム層（厚さ０．３ｎｎ＋　
）を形成さぜた後、１００°Ｃで１０分間、さらに１６
０℃で２０分間加熱して、厚さ０．８ｎｌの微細気泡で
構成された表面の平滑な発泡ゴム層を有する３者が完全
一体に接着した複合ガスケット材料を得た。

このものから３３ｘ５３φ（ＩＩｎ）および８１　ｘ　
９９φ（１１）に打ち抜いた複合ガスケットを製作し、
５ｋｇｆ／ｃｎ＋’の圧力で締め付け、窒素ガスで５ｋ
ｃ＋ｆ／Ｃ１１２を負荷してシール実験を行った。　そ
の結果、いずれの供試体も漏れが認められなかった。

なお、ここに使用したゴム溶液の配合は次の通りである
。

非発泡性ゴム溶液（単位Ｐ　ＨＲ） Ｎ　Ｂ　Ｒ１００ 亜鉛華　　　　　　　　５ ステアリン酸　　　　　　１ カーボンブラック　　　８０ 軟質炭酸カルシウム　　３０ 粘着封手剤　　　　　　４０ 加硫促進剤　　　　　　３ 硫黄　　　　　　　　　　２ Ｍ　Ｅ　Ｋ　　　　　　　　１３４３ 発泡性発泡性ゴム層位ＰＨＲ） Ｎ　Ｂ　Ｒ１００ 亜鉛華　　　　　　　　　５ ステアリン酸　　　　　　１ カーボンブラック　　　８０ 軟質炭酸カルシウム　　３０ 粘着付与剤　　　　　　１５ 老化防止剤　　　　　　５ 安定剤　　　　　　　　１ 加硫促進剤　　　　　　３ 硫黄　　　　　　　　　　１．５ 発泡剤（ＡＤＣＡ系）　　６ Ｍ　Ｅ　Ｋ　　　　　　　　３７２ 実施例　２ 実施例１と同様に非発泡ゴム層を形成し、その表面に実
施例１で使用した発泡性ゴム溶液を塗布し、乾燥して発
泡性ゴム層（厚さ　０．１ｍ＋ａ）を得な。

次いで１６０℃で２０分間加熱して、厚さ０．１７１１
ｎの微細な気泡より成る平滑な表面を有する発泡ゴム層
を有する、鋼板と非発泡ゴム層と発泡ゴム層とが一体的
に接着した複合ガスケット材料を得た。

このもののシール試験を実施例１と同様の方法で行った
。　この結果、漏れは認められず、優れたシール性が確
認された。

実施例　３ 表面化成処理した厚さ０．２５ＩＩｌｌ鋼板の両面に実
施例１と同様の方法で非発泡ゴム層（厚さ４０〜５０μ
ｍ）を形成し、次に実施例１で使用した発泡性ゴム溶液
をその表面に塗布し、乾燥して発泡性ゴム層（厚さ０．
２＋ｎｎ　）を形成し、次いで１４０℃で５分間、１６
０°Ｃで１０分間加熱して、＆１細な気泡より成る平滑
な表面を有する厚さ０．５ｎｍの発泡ゴム層を有し、各
構成材料が一体的に結合した複合ガスケットを得た。

このものを実施例１と同様の方法でシール試験を行った
結果、漏れは認められなかった。

（発明の効果） 以上に述べたように、この発明による複合ガスケット材
料は、金属製基材シートに発泡ゴム層が非発泡ゴム層を
介して一体的に接着形成されているので、これがガスケ
ットとしての二次加工時や実際に使用された際などにお
ける各種の作用を受けても各構成材料が剥離するような
実用上有害な現象の発生は皆無で、各構成材料の接着は
完璧である。　また、この発明方法によれば、基材シー
トの表面にゴム溶液を用いて非発泡ゴム層を形成し、次
いで非発泡ゴム層と同様に溶液から発泡性ゴム層を形成
し、これを加熱発泡させるものであるから、各材料の接
合部には接着性を低下さぜるボイド等の存在が完全に排
除され、かつ諸性質が比軸的類似の非発泡ゴム層に接着
した状態で両者の接着部に異常な応力が発生することな
くスムーズに発泡性ゴムＩＱが発泡し、また上記の如く
ボイド等が存在しないので各構成材料との接合部および
／あるいは内部にボイド等の接着性に有害な異物が排除
されて接着が極めて優秀であり、かつ均一で微細な気泡
を有する表面の平滑性の優れた発泡ゴム層が形成するの
で、これをガスケットとして使用した際に低締付圧でも
高度なシールが得られるなど極めて優れた性能を有し、
かつ信顆性の高い複合ガスケツ！・材料が得られる。　
加えて、この発明は、極めて容易に入手できる材料を使
用して極めて容易に実施できるなど、経済性、生産性に
優れ、産業上の利用価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施の態様を示す複合ガスケット材
料の断面図である。 １・・・複合ガスケット材料、　２・・・基材シート、
３・・・発泡ゴム層、　４・・・非発泡ゴム層。 複合ガスケット材料＝１ 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属製基材シートの両面それぞれに、非発泡ゴム層
   を介して発泡ゴム層が各ゴム層の自己接着作用により接
   合形成されていることを特徴とする複合ガスケット材料
   。 ２　金属製基材シートの両面に、非発泡性ゴム溶液を塗
   布し、しかる後乾燥、加硫させて非発泡ゴム層を形成し
   、次いで該非発泡ゴム層表面に発泡性ゴム溶液を塗布し
   、これを乾燥して発泡性ゴム層を形成し、しかる後加熱
   して発泡性ゴム層の発泡および加硫を行わしめて、発泡
   ゴム層を形成することを特徴とする複合ガスケット材料
   の製造方法。