JP2901699B2

JP2901699B2 - 非石綿ジョイントシート

Info

Publication number: JP2901699B2
Application number: JP11556490A
Authority: JP
Inventors: 圭二三村; 倫司佐野
Original assignee: NIPPON BARUKAA KOGYO KK
Current assignee: NIPPON BARUKAA KOGYO KK
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH0413792A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、化学工業、自動車、船舶、各種機器などの
広範な産業分野において利用されるガスケットの基材に
用いられる非石綿ジョイントシートに関し、さらに詳し
くはシール性に優れた非石綿ジョイントシートに関す
る。

発明の技術的背景従来、石綿ジョイントシートは上記のようなガスケッ
トの基材として大量に使用されていた。

近年、このような石綿ジョイントシートは、人体に対
する悪影響を理由としてその使用が規制される方向にあ
り、このような理由から石綿ジョイントシートに代って
非石綿ジョイントシートが用いられ始めている。

このような非石綿ジョイントシートは、石綿に替る基
材繊維として、ガラス繊維などの石綿以外の無機繊維、
あるいはケブラーパルプなどの有機繊維を使用し、熱硬
化性ゴムをバインダーとして石綿ジョイントシートと同
様の方法で製造されている。

しかしながら、従来知られている非石綿ジョイントシ
ートに用いられていた非石綿繊維は、石綿繊維に比較し
て濡れ性に乏しく、ゴムバインダー中に非石綿繊維が充
分に分散した均一な組成物が得難く、このため得られた
非石綿ジョイントシートは長期間にわたって使用する
と、材質が不均一であることに起因する不具合（脆さ）
などが生じるといった問題がある。

このため、従来の非石綿ジョイントシートにあって
は、ジョイントシートを構成する組成物中に占める非石
綿繊維の量を減少させるとともに粉末状の充填剤を多量
に用いることで、この組成物を均一なものとする試みが
なされている。

しかしながら、このような非石綿ジョイントシート
は、石綿ジョイントシートに比較してジョイント部分の
シール性に乏しく、ガスケットとして特にガス流体を流
通する配管等の継手に装着した場合、ガス流体の密閉性
に劣るといった問題がある。

発明の目的本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解
決しようとするものであって、非石綿ジョイントシート
の材質が均一であり、かつガスケットとしてガス流体を
流通する配管等の継手に装着した場合にもシール性に優
れた非石綿ジョイントシートを提供することを目的とし
ている。

発明の概要本発明に係る非石綿ジョイントシートは、非石綿無機
繊維および／または耐熱有機繊維からなる非石綿繊維、
ゴムバインダーおよび充填材を含むジョイントシート形
成用組成物を加熱圧縮してなる板状の非石綿ジョイント
シートにおいて、前記組成物中に、２種以上のプラスチックからなる、
0.001〜0.9デニールの超極細プラスチック複合繊維（単
に「プラスチック繊維」とも言う。）を、耐熱有機繊維
の一部として１〜15重量％の量で含むことを特徴として
いる。

さらに、この非石綿ジョイントシートでは、前記プラ
スチック繊維の太さが0.05〜0.1デニールであって、か
つこのプラスチック繊維の前記組成物中に占める割合が
３〜10重量％であることが好ましい。

発明の具体的説明以下本発明に係る非石綿ジョイントシートについて具
体的に説明する。

本発明に係る非石綿ジョイントシートは、非石綿繊
維、ゴムバインダーおよび充填材を含むジョイント形成
用組成物を混練し、加熱圧縮して形成されている。

本発明の非石綿ジョイントシートでは、基材繊維とし
て従来より非石綿ジョイントシート形成用組成物に用い
られている非石綿無機繊維および／または耐熱性有機繊
維からなる基材繊維が使用される。

このような無機繊維としては、ガラス繊維、セラミッ
ク繊維、岩綿、鉱滓綿、溶融石英繊維、化学処理シリカ
繊維、溶融硅酸アルミナ繊維、アルミナ繊維、安定化ジ
ルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、チタン酸アルカリ繊
維、ウイスカー、ボロン繊維、炭素繊維、金属繊維、セ
ピオライト繊維などの従来の非石綿ジョイントシート形
成用基材繊維として公知の無機繊維が広く用いられる。

また、前記の有機繊維としては、アラミッド繊維、芳
香族ポリアミド繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィ
ン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル
系繊維、ポリビニルエーテル系繊維、ポリ塩化ビニル系
繊維、ポリ尿素系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフル
オロカーボン系繊維、フェノール系繊維、セルロース系
繊維などの従来の非石綿ジョイントシート形成用基材繊
維として公知の有機繊維が広く用いられる。

これらの中でも、芳香族ポリアミド繊維ならびにフィ
ブリル化した芳香族ポリアミド繊維、セピオライト繊
維、ガラス繊維などが好ましい。

これらの非石綿繊維は、後述するプラスチック繊維と
併せた合計量がジョイントシート形成用組成物100重量
部に対して５〜50重量部となる量で用いられる。

また、これらの非石綿繊維は単独で使用してもよい
し、二種以上を組み合わせて使用してもよい。

また、本発明では無機繊維および／または有機繊維に
加えて、非石綿繊維の一部として繊維の太さが0.001デ
ニール（断面円形状でその密度が1.1g/cm³のポリエステ
ル複合繊維と仮定すると、その繊維径は0.0113μｍ）〜
0.9デニール（同じく10.2μｍ）、好ましくは0.05デニ
ール（同じく0.565μｍ）〜0.1デニール（同じく1.13μ
ｍ）であるプラスチック繊維が使用される。ちなみに通
常の繊維は数デニールであり、細い繊維でも1.0デニー
ル以上である。

さらに、このような超極細プラスチック繊維の繊維長
は、0.5〜8mm程度であることが望ましい。

このような超極細プラスチック繊維は、具体的にはポ
リエステル、ナイロン、アクリル、ポリウレタン、ポリ
スチレンなどから形成された２種以上の複合繊維であ
り、たとえば、．相互に離間した複数本のポリエステル繊維がナイロ
ンによって囲まれて断面があたかもナイロンの海に多数
のポリエステルの島が存在しているように見える海島状
複合繊維（東レ（株）社製の織布「トレシー」の原繊な
ど）、．断面十字形のナイロン繊維の４隅にそれぞれ断面1/
4円形のポリエステル繊維の角が接合された断面放射状
複合繊維（鐘紡（株）社製「ベリーマＸ」など）、．中空で断面が花弁状になっている複数のナイロン繊
維の隙間にポリエステル繊維が接合された中空断面放射
状複合繊維（帝人（株）社製の織布「ミクロスター」の
原繊など）、．ポリエステル繊維とナイロン繊維とが長さ方向に交
互に隣接した断面層状複合繊維（東レ（株）社製の織布
「ピーセム」の原繊など）などとして市販されている。

上記複合繊維は、２種類の高分子（例えばポリエステ
ルとナイロン）成分を揃えて繊維状に引いた後に一方の
成分、例えばナイロン成分を溶融する（海島方式）か、
両成分を剥離させたり（分割方式）あるいは高速流体の
力を利用して細く引き伸ばす（分割方式）などの方法に
よって製造することができる。

このようなプラスチック繊維は、ジョイントシート形
成用組成物100重量部中に１〜15重量部、好ましくは３
〜10重量部の量で用いられる。

充填材としては、クレー、タルク、硫酸バリウム、重
炭酸ナトリウム、グラファイト、硫酸鉛、トリポリ石、
ウォラストナイト、マイカなどの従来の非石綿ジョイン
トシート形成用充填材として公知の充填材が広く用いら
れる。

このような充填材は、ジョイントシート形成用組成物
100重量部中に40〜80重量部の割合で用いられる。

ゴムバインダーは、前記の非石綿繊維を結合する役割
を果たすもので、このゴムバインダーには一般的に熱硬
化性ゴムが使用されている。

このような熱硬化性ゴムとしては、具体的には、ニト
リルゴム（NBR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）、イ
ソプレンゴム（IR）、クロロプレンゴム（CR）、ブタジ
エンゴム（BR）、エチレン−プロピレンゴム（EPM）、
フッ素ゴム（FPM）、シリコーンゴム（Si）、クロロス
ルフォン化ポリエチレン（CSM）、エチレン酢ビゴム（E
VA）、塩化ポリエチレン（CPE）、エピクロルヒドリン
ゴム（ECO）、ニトリルイソプレンゴム（NIR）、天然ゴ
ム（NR）などが挙げられる。

本発明においてはゴムバインダーとして上記熱硬化性
ゴムとともに熱可塑性樹脂および／または熱可塑性エラ
ストマーを併用してもよい。

この場合の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミ
ド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、ポリエステル、四フッ化エチレン樹脂な
どが挙げられる。

また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系、
例えばスチレン−ブタジエン共重合体、オレフィン系、
例えばポリプロピレンとエチレン−プロピレンとのポリ
マーブレンド、ウレタン系、例えばジイソシアナートと
エチレングリコール等の短鎖グリコールとからなるポリ
マー鎖と、ジイソシアナートとポリアルキレングリコー
ル等の長鎖ポリオールとのブロック共重合体など、エス
テル系、例えば1,4−ブタンジオールとテレフタル酸の
縮合物等のポリエステルとポリエーテルのブロック共重
合体など、その他、ブチルゴムグラフトポリエチレン、
トランス1,4−ポリイソプレンなどの非架橋型熱可塑性
エラストマー、およびアイオノマーなどの架橋型熱可塑
性エラストマーが挙げられる。

このようなゴムバインダーは、ジョイントシート形成
用組成物100重量部中に、通常５〜25重量部の割合で用
いられる。

ゴムバインダーに熱可塑性樹脂および／または熱可塑
性エラストマーを使用する場合、これらの配合割合は、
固形分換算で熱硬化性ゴム100重量部当り0.1〜40重量部
あるいはジョイントシート全体対して0.005〜10重量％
とされ、同様に固形分換算で熱硬化性ゴム100重量部当
り0.5〜15重量部、あるいはジョイントシート全体に対
して0.025〜3.75重量％とすることが好ましい。

なお、ゴムバインダーに用いられる熱硬化性ゴム、た
とえばSBRは、ナフテン系のプロセス油が配合された油
展ゴムであってもよい。さらにまた、このような油展ゴ
ムと前記のような熱硬化性ゴムとを組み合わせて用いる
こともできる。

本発明に係る非石綿ジョイントシートの形成に用いら
れる非石綿ジョイントシート形成用組成物は、たとえ
ば、１）硫黄、酸化亜鉛、過酸化物、ジニトロソベンゼ
ン等の加硫剤、２）チアゾール系化合物、ポリアミン系
化合物、スルフェンアミド系化合物、ジチオカルバメー
ト系化合物、アルデヒドアミン系化合物、グアニジン系
化合物、チオ尿素化合物、キサンテート系化合物等の加
硫促進剤などのゴム薬品を含んでいてもよい。

このようなゴム薬品の上記ジョイントシート形成用組
成物中における配合量は、同組成物中における熱硬化性
ゴムおよび熱可塑性エラストマーの配合量に応じて適宜
決定される。通常、このゴム薬品と前記ゴムバインダー
の合計量は、ジョイント形成用組成物100重量部に対し
て５〜25重量部の量とされる。

本発明に係る非石綿ジョイントシートは、たとえば次
のようにして製造される。

すなわち、トルエン、ゴム揮などのゴム材用溶剤にゴ
ムバインダーを溶解させ、これに加硫剤を含むゴム薬品
を混入する。得られた分散液に、本発明に係るプラスチ
ック繊維と、石綿以外の無機繊維および／または有機繊
維、並びに充填材とを配合して均一になるように混練
し、粘土状の非石綿ジョイントシート形成用組成物とす
る。次いで、この組成物を、熱ロールと冷却ロールとか
らなる一対のロール間に挿入して加熱圧延する。この
際、熱ロールは120〜160℃の温度に、また冷却ロールは
50℃以下の温度に保たれていることが好ましく、このよ
うな一対のロールを備える装置はシーター装置として公
知である。このようにして非石綿ジョイントシート形成
用組成物を一対のロール間に挿入すると、該組成物は加
熱圧延されて熱ロール側にシート状に積層される。この
シート状の組成物を熱ロールから剥離させると、本発明
に係る非石綿ジョイントシートが得られる。

なお、ゴム用溶剤は、非石綿ジョイントシート形成用
組成物の混練工程、加熱圧延工程でほとんど完全に蒸散
してしまう。

また、非石綿ジョイントシート形成用組成物を一対の
ロール間に挿入してシート状に圧延する際に、冷却ロー
ルに該組成物の一部が付着することがあるが、このよう
な冷却ロールへの非石綿ジョイントシート形成用組成物
の付着は、たとえば該組成物中に有機帯電防止剤を0.1
〜10重量％の割合で添加することにより防止することが
できる。有機帯電防止剤としては、たとえばラウリルト
リメチルアンモニウムクロリドなどのカチオン性帯電防
止剤、アルキル硫酸エステルなどのアニオン性帯電防止
剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオ
ン性帯電防止剤、ベタインなどの両性帯電防止剤、ある
いはケイ素化合物系帯電防止剤などが用いられる。

発明の効果本発明によれば、非石綿繊維の一部として繊維の太さ
が0.001〜0.9デニールのプラスチック繊維を１〜15重量
％の量で含むジョイントシート形成用組成物を用いてジ
ョイントシートを形成しているので、空隙の少ない、緻
密な材質の非石綿ジョイントシートが成形性良く得ら
れ、しかも得られた非石綿ジョイントシートをガスケッ
トとしてガス流体を流通する配管等の継手に装着した場
合、ガス流体に対するシール性、特に浸透漏洩のシール
性が優れているという特長がある。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３トルンエンにニトリルゴムを溶解させ、これに加硫剤
として硫黄および亜鉛華を混入した。

得られた分散液に、フィブリルアラミッド繊維、ガラ
ス繊維およびセピオライトからなる非石綿繊維Ｉ、ウォ
ラスナイトおよびタルクからなる充填材、並びにプラス
チック繊維としてナイロン成分を断面海状成分としてポ
リエステル成分を断面島状成分とする太さ0.05デニール
の海島状複合繊維（市販名トレシー（東レ製）；繊維長
4mm）とを配合、混練して非石綿ジョイントシート形成
用組成物とした。組成を第１表に示す。

次いで、この非石綿ジョイントシート形成用組成物
を、熱ロールと冷却ロールとを備えたシーター装置に供
給して140℃で加熱圧縮することにより、厚み0.8mmの非
石綿ジョイントシートを成形した。

得られた非石綿ジョイントシートについて、密度、柔
軟性、シール性の測定評価およびLCC50％試験を次のよ
うにして行なった。

結果を第１表に併記する。

密度および:JIS R 3453に基づき測定評価した。

柔軟性シール性:2本の配管の接合部分であるフランジ間に、ガ
スケットとして非石綿ジョイントシートを装着し、ガス
ケット締付圧を200kg/cm²として配管中にN₂ガス（10kg/
cm²）を流し、ガスケットにシール剤を塗布したものと
しないものの２種類につきガスケット部分から漏れ出す
N₂ガスの量を測定した。

LCC50％：水／エチレングリコールの50/50重量％混合溶
液を100℃としてこの液に22時間ガスケットを侵漬した
時の非石綿ジョイントシートの厚さの増加量（Δｔ％）
および重量増加量（Δｗ％）を測定した。

比較例実施例１〜３において、非石綿ジョイントシート形成
用組成物に本発明に係るプラスチック繊維を配合しない
で、非石綿ジョイントシート形成用組成物の組成を第１
表の値としたほかは、実施例１〜３と同様にして非石綿
ジョイントシートを成形し、得られた非石綿ジョイント
シートについて密度、柔軟性、シール性の測定評価およ
びLCC50％試験を行なった。

組成および結果を第１表に示す。

第１表から、本発明に係るプラスチック繊維を用いる
ことによって、非石綿ジョイントシートは、高密度にな
ると共に柔軟性が向上し、このような本発明に係る非石
綿ジョイントシートをガス流体が流通する配管のジョイ
ント部分のガスケットに使用した場合には、この部分に
おけるシールペースト剤の有無に拘らず、本発明に係る
プラスチック繊維を使用していない従来の非石綿ジョイ
ントシートに比較してガス流体に対するシールが優れて
いることが分かる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非石綿無機繊維および／または耐熱有機繊
維からなる非石綿繊維、ゴムバインダーおよび充填材を
含むジョイントシート形成用組成物を加熱圧縮してなる
板状の非石綿ジョイントシートにおいて、前記組成物中に、２種以上のプラスチックからなる、0.
001〜0.9デニールの超極細プラスチック複合繊維を、耐
熱有機繊維の一部として１〜15重量％の量で含むことを
特徴とする非石綿ジョイントシート。
【請求項２】前記超極細プラスチック複合繊維の太さが
0.05〜0.1デニールであって、かつこのプラスチック繊
維の前記組成物中に占める割合が３〜10重量％である請
求項１に記載の非石綿ジョイントシート。