(57)【要約】    【課題】  ３００℃以上の高温下でもガスケットの実体漏れを防止してシール性を向上させた耐熱性ガスケットを提供すること。    【解決手段】  セラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いて製織された耐熱性クロスシートに、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液を含浸させて得られる耐熱性ガスケットを３００℃以上の高温下で用いれば、ゴムが熱分解した残渣が生じ、無機充填材又は金属粉末と共に耐熱性クロスシートの隙間に保持されてシール性を高める。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いて製織された耐熱性クロスシートに、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液を含浸させて得られることを特徴とする耐熱性ガスケット。
【請求項２】
前記耐熱性クロスシートは、厚みｔが０．５〜５．０ｍｍ、目付けが１８０〜２０００ｇ/ｍ２であって、該耐熱性シート１ｇ当りの無機充填材又は金属粉末及びゴムの含浸量が２５０〜４００ｍｇであることを特徴とする請求項１記載の耐熱性ガスケット。
【請求項３】
前記耐熱性クロスシートは、縦糸に金属線入りセラミック繊維を使用し、横糸にセラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の耐熱性ガスケット。
【請求項４】
セラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いて製織された耐熱性クロスシートを、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液中に浸漬し、乾燥することを特徴とする耐熱性ガスケットの製造方法。
【請求項５】
前記浸漬後、該ゴム液を含浸したシートを減圧乾燥することを特徴とする請求項４記載の耐熱性ガスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非石綿耐熱性クロスガスケット（以下、ＮＡクロスガスケットとも言う）の高温シール性を改良した耐熱性ガスケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＮＡクロスガスケットの基布としては、ガラス繊維又は金属線を挿入したガラス繊維を平織又は鱗目織りした耐熱性クロスシートが使用されてきた。当該耐熱性クロスシートは、フランジの熱収縮によるたわみに対する追従性、ガスケットとしての強度保持性の確保、内部流体のシール性などの諸特性が要求されるため、通常、当該耐熱性クロスシートに目止め処理や表面処理を行ったものが使用されている。
【０００３】
特開平１０−３８０９１号公報には、縦糸に金属線のみを使用し、横糸にセラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を使用して製織した耐熱性クロスシートにおいて、目止め材としてゴム液に無機充填材を添加したものを当該耐熱性クロスシートにすり込み所定の厚さに重ね合わせて加圧成形した後、ゴム液に金属粉末を添加した表面処理剤をその表面に塗布した耐熱性ガスケットが開示されている。この耐熱性ガスケットは、ＮＡクロスガスケットの凹凸を少なくすることによりシール性を向上させたものである。
【特許文献１】特開平１０−３８０９１号公報（請求項１、請求項２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開平１０−３８０９１号公報記載の耐熱性ガスケットは、３００℃以上の高温下で使用すると、目止め材の機能が損なわれてしまい、実体漏れを起こすという問題があった。従って、無機充填材又は金属粉末及びゴムを含む目止め材は３００℃以上の高温ではゴムが結合材としての機能を失うことから高温下でのシール性を向上させる手段としては着目されておらず、専ら耐熱性クロスシートの表面のみに存在させて、フランジの馴染みや表面の毛羽立ちを抑えるために使用されてきた。このため、３００℃以上の高温下においても優れたシール性を示す耐熱性ガスケットが切望されていた。
【０００５】
従って、本発明の目的は、３００℃以上の高温下でもガスケットの実体漏れを防止してシール性を向上させた耐熱性ガスケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、耐熱性クロスシートに、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液を含浸させて得られる耐熱性ガスケットが、３００℃以上の高温下でもガスケットの実体漏れを防止してシール性を向上させることなどを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、セラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いて製織された耐熱性シートに、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液を含浸させて得られる耐熱性ガスケットを提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、セラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いて製織された耐熱性クロスシートを、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液中に浸漬し、乾燥する耐熱性ガスケットの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の耐熱性ガスケットは、耐熱性クロスシートの繊維間に目止め材が含浸されており、これを３００℃以上の高温下で使用した場合、耐熱性クロスシートの内部に無機充填材や金属粉末のみならず、ゴム灰分も留まる。このため、ガスケットの実体漏れを防止してシール性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の耐熱性ガスケットは、前記耐熱性クロスシートを、無機充填材又は金属粉末を均一に分散したゴム液中に浸漬し、乾燥することで得られるか、又は浸漬後、該ゴム液を含浸したシートを減圧乾燥することで得られるものである。
【００１１】
耐熱性クロスシートとしては、セラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を用いて製織されたものであれば特に制限されない。セラミック繊維は、セラミック短繊維に有機繊維を混合し、均一によった繊維が挙げられる。また、金属線入りセラミック繊維は、セラミック短繊維に有機繊維を混合し均一によった繊維に、ステンレス線や鉄線などの金属線を挿入したものが挙げられる。金属線はその線径が、ステンレスのような硬い線は０．０８〜０．３ｍｍ、鉄等の柔らかい線は０．０８〜０．４０ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
耐熱性クロスシートは、例えば縦糸に金属線入りセラミック繊維を使用し、横糸にセラミック繊維又は金属線入りセラミック繊維を使用したものが、ＮＡクロスシートの表面の凹凸を小さくすることができ、クロスガスケットとしての強度保持性が向上する点で好ましい。縦糸は反物のロール方向の糸であり、通常１０本以上／２５ｍｍで使用される。横糸は反物のロール方向と垂直方向の糸であり、通常５本以上／２５ｍｍで使用される。
【００１３】
耐熱性クロスシートにおいて、厚みｔとしては、特に制限されないが、例えば０．５〜６．０ｍｍ、好ましくは２．０〜５．５ｍｍであり、また、目付けとしては、特に制限されないが、例えば１８０〜２０００ｇ/ｍ２、９００〜１３００ｇ/ｍ２である。当該耐熱性クロスシートの厚みｔや目付けが上記範囲内であれば、耐熱性クロスシートの製織も容易であり、また後述する目止め材の保持性にも優れる。
【００１４】
無機充填材としては、特に制限されないが、例えばクレー、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ等が挙げられ、そのうち、クレー、タルク、マイカが、フランジとの馴染みや表面の耐熱性クロスシートの毛羽立ちを抑えることができる点で好ましい。これらの無機充填材は１種単独、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００１５】
金属粉末としては、特に制限されず、公知の材料が使用できる。金属粉末の粒子径としては、５００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下のものが好ましい。金属粉末は１種単独、又は２種以上を組み合わせて使用できる。無機充填材及び金属粉末はゴム液中、単独配合であっても併用配合であってもよい。
【００１６】
ゴム液は、ゴム、当該ゴムを溶解させる溶媒、及び無機充填材又は金属粉末を含有するものである。ゴムとしては、例えばアクリルニトリルブタジエンゴム、水素化アクリルニトリルブタジエンゴム、アクリルニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレーンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ化シリコーンゴム、クロロスルフォン化ゴム、エチレン酢ビゴム、塩化ポリエチレン、塩化ブチルゴム、エピクロヒドリロンゴム、ニトリルイソプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等が挙げられる。
【００１７】
ゴムを溶解させる溶媒としては、ゴムに対して良溶媒であれば特に制限されないが、例えば天然ゴムに対してはトルエンが溶解し易い点で好ましい。
【００１８】
また、ゴム液の粘度としては、特に制限されないが、２５℃における粘度が２．０〜６．０Ｐａ・ｓ、好ましくは３．２〜５．０Ｐａ・ｓである。ゴム液の粘度が当該範囲であると、耐熱性クロスシートにゴム液を含浸させる際、適度な含浸時間で、ゴムや無機充填材又は金属粉末（以下、目止め材とも言う）を耐熱性クロスシートの繊維間に留めることができる。
【００１９】
ゴム液中に含まれる無機充填材又は金属粉末及びゴムの配合量としては、特に制限されず、該耐熱性クロスシート１ｇ当りの無機充填材又は金属粉末及びゴムの含浸量が２５０〜５００ｍｇ、好ましくは３５０〜５００ｍｇとなる範囲で適宜決定される。ゴム液の調製方法の一例を示すと、先ず、溶媒にゴムを十分な時間をかけて溶解させゴムを膨潤させる。次いでゴム膨潤液に無機充填材又は金属粉末を配合、混練機を用いて４〜１２時間十分に攪拌混合する。これにより無機充填材又は金属粉末が均一に分散されたゴム液を得ることができる。
【００２０】
次に、当該ゴム液中に耐熱性クロスシートを浸漬し乾燥する。乾燥条件としては、特に制限されず、風乾する方法が挙げられる。浸漬温度及び浸漬時間としては、特の制限されないが、例えば２０〜３０℃、２４〜７２時間である。当該浸漬条件であれば、ゴム液を耐熱性クロスシートの繊維の隙間に十分浸透させることができる。また、浸漬後、該ゴム液を含浸したシートを減圧乾燥することが、溶媒が除去されると共にゴム中の気泡を除去することができる点で好ましい。該ゴム液を含浸したシートを減圧乾燥する方法としては、特に制限されず、前記の浸漬した容器内を真空ポンプで減圧する方法等が挙げられる。減圧は、例えば０．０９８ＭＰａ以下で２分以上行うことが好ましい。
【００２１】
本発明の耐熱性ガスケットは、前記の製造方法により得られるものであり、耐熱性クロスシートの繊維間空隙に、ゴム成分、無機充填材又は金属粉末等の目止め材が均一に分散されたものである。耐熱性クロスシートに浸漬される目止め材の量を制御する方法としては、例えば目止め材の濃度と粘度を調整する方法又は耐熱性クロスシートに含浸後、該含浸を搾り出す方法が挙げられる。
【００２２】
本発明の耐熱性ガスケットを３００℃以上の高温下で使用した場合、ゴムが熱により分解する。このため、ゴムの熱分解残渣はススおよびナトリウム、カルシウム、カリウム等の酸化物であり、当該熱分解残渣が耐熱性クロスシートの繊維の隙間に入り込んで、耐熱性クロスシート内部に保持される。この隙間内に保持されたゴムの残渣が無機充填材又は金属粉末と共に、ガスケットの実体漏れを低減させる役割を果たす。
【００２３】
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例１】
【００２４】
（耐熱性クロスシート）
耐熱性クロスシートは、縦糸及び横糸共に、セラミック繊維に有機繊維を混合し金属線（ＪＩＳＧ４３０９  ＳＵＳ３０４-Ｗ  直径０．１ｍｍ）を挿入したヤーンを用いて平織りして幅１０００ｍｍ、長さ３０ｍ、厚み２．０ｍｍに製織したものを用いた。この際、縦糸は１４本/２５ｍｍ、横糸は７本/２５ｍｍであった。また、耐熱性クロスシートのシートの目付けは１１００ｇ/ｍ２であった。
【００２５】
（ゴム液の製造）
トルエン２０ｋｇに天然ゴム６０ｋｇを１２時間かけて溶解させゴムを膨潤させた。次いでゴム膨潤液にクレー及びタルク４０ｋｇを配合し、混練機を用いて８時間かけて十分に攪拌混合した。これによりクレー、タルク及び天然ゴムが均一に分散されたゴム液１２０ｋｇを得た。ゴム液の粘度は２５℃で４Ｐａ・ｓであった。
【００２６】
（耐熱性ガスケットの製造）
次いで１５０ｌの容器に前記ゴム液１２０ｋｇを投入し、該ゴム液に前記方法で得られた耐熱性クロスシートを真空度０．０９７ＭＰａで１５分間、吸引減圧した後、取り出したものを乾燥したシートを接着剤で３枚貼りあわせ、耐熱性ガスケットを得た。耐熱性クロスシート１ｇ当りの目止め材の含浸量は４０ｍｇであった。耐熱性ガスケットはＪＩＳ１０Ｋ  １５０ＡＦＦ型（φ１６７×φ２８０×ＰＣＤφ２４０×８-φ２３）に寸法取りして、下記の常温又は高温ガスシール試験に供した。その結果を表１に示す。漏洩量の単位はＳＣＣＭである。
【００２７】
（常温ガスシール試験）
図１はガスシール性（漏洩量）を測定する装置で、常温ガスシール試験では試料５（ガスケット）を試験用フランジ６にセットし、ガスケット締め付け面圧が５．９ＭＰａとなるようにボルト７を締め付けた。次にレギュレーターを用いて圧力計が９．８ＭＰａとなるように窒素ガス８を負荷して、その漏洩量９を水上置換により測定した。
【００２８】
（高温ガスシール試験）
試料５を試験用フランジ６にセットし、ガスケット締め付け面圧が５．９ＭＰａとなるようにボルト７を締め付けた。次にボルト締めしたフランジ６を電気炉に入れ、８００℃で１６時間加熱した。その後、フランジを取り出し、常温ガスシール試験と同様の方法でガス漏洩量を測定した。
【００２９】
比較例１
耐熱性ガスケットの製造における浸漬方法に代えて、耐熱性クロスシートの表面にゴム液をすり込む方法で行った以外は、実施例１と同様の方法で行った。耐熱性クロスシート１ｇ当りの目止め材の塗布量は２００ｍｇであった。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2005273690.tif 000002
【００３１】
表１から明らかなように、実施例は比較例に比べて、ガスシール性が格段に優れていることが判る。また、実施例１の高温ガスシール試験の電気炉から取り出した際、耐熱性ガスケット中の含有物を分析したところ、ゴムの熱分解残渣が均一に分散していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】耐熱性ガスケットのシール性を測定するための装置の概略図である。
【図１】
2005273690.tif 000003