(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムと、加硫剤と、ゴムの比重の９０％以下の比重の発泡剤と、沸点が１３０℃以上の溶剤とを含有する発泡性ゴム塗料を金属板等の基板の表面に塗装したのち、該塗料塗装層を上側にして水平に保持した状態で１１０℃以下の温度で加熱乾燥し、然る後に該ゴム塗装層を加熱して発泡させるとともに加硫させることにより、基板に接する内側に非発泡部分を有する発泡加硫ゴム層を基板上に形成することを特徴とするゴム被覆ガスケットの製造法。
【請求項２】
前記発泡剤がゴムの比重の８０％以下の比重を有する発泡剤である請求項１に記載のゴム被覆ガスケットの製造法。
【請求項３】
前記溶剤が沸点が１５０℃以上の溶剤である請求項１に記載のゴム被覆ガスケットの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属板、金属ガスケット等の硬質の基材の表面にゴムを被覆したゴム被覆ガスケット並びにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
低締付圧でシール性を発揮できる複合ガスケット材に、金属板等の基材シートの両面に発泡ゴム層を被覆したガスケット材がある。然し、かかる複合ガスケット材においては、金属板等の硬質の基材シートと発泡ゴム層との物性が著しく相違するために、また基材シートに対する発泡ゴム層の接着面に残留気泡や発泡ゴムの気泡が存在するために、基材シートと発泡ゴム層との結合強度が小さく、両者の剥離や界面のシール性低下を生じ易い難点がある。これを改善するために、基材シートの表面上に非発泡ゴム層を介して発泡ゴム層を被覆した複合ガスケット材が特公平４−４５５４８号に提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案の複合ガスケット材は、金属板等の基材シートと発泡ゴム層との間に非発泡ゴム層を介在させているので、各層間の接着が良好であり、低締付力で高いシール性能を有し、信頼性も高い。然し、基材シートと発泡ゴム層との間に非発泡ゴム層を介在させるために、その製造に多くの工程を必要とする難点がある。
【０００４】
すなわち、まず基材シートの表面に非発泡性ゴム塗料を塗装し、乾燥させ、更に加熱加硫して非発泡ゴム層を基板シート上に形成し、次いで、該非発泡ゴム層の表面に発泡性ゴム塗料を塗装し、乾燥させて発泡性ゴム層を形成したのち、加熱して発泡性ゴムを発泡させるとともに加硫させ発泡ゴム層を形成するという多くの工程が必要である。更に前記特公では非発泡ゴム層と発泡ゴム層とを自己接着作用を利用して換言すれば接着剤を使用せずに一体的に結合しているが、接着を強固にするため接着剤を用いる場合には、接着剤の塗布も必要になる。
【０００５】
また、非発泡ゴム層と発泡ゴム層とは、金属板等の基材シートと発泡ゴム層もしくは非発泡ゴム層とに較べると物性的な異質性の度合は小さいが、同質ではなく、非発泡ゴム層と発泡ゴム層との界面は物性的な不連続面となる。しかも、製造中の取扱、保管中に非発泡ゴム層の表面に異物が付着したり、また非発泡ゴム層上に発泡ゴム層を被覆するに当たり界面にボイドが残存することがある。従って、基板シート上に非発泡ゴム層を介して発泡ゴム層を被覆してなるガスケットにおいては、使用中に層間剥離を生じて損傷したり、シール性能の低下を来すおそれがある。
【０００６】
本発明は上記の難点を解消するもので、本発明の目的は非発泡ゴム層と発泡ゴム層との不連続な界面を有せず、界面に異物の付着やボイドの残存の危険がないゴム被覆ガスケットを提供し、またかかるゴム被覆ガスケットを製造可能で、しかも非発泡ゴム層と発泡ゴム層との形成工程をそれぞれ別個に繰り返す必要のない製造法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のゴム被覆ガスケットは、金属板等の基板の表面に被覆されたゴム被覆が基板に接する内側部分に形成された非発泡ゴム部分と外側に形成された発泡ゴム部分とを有し、しかも前記非発泡ゴム部分と外側の発泡ゴム部分とは不連続な界面を備えず連続的に移行していることを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明によるゴム被覆ガスケットの製造法は、ゴムと、加硫剤と、ゴムの比重の９０％以下の比重の発泡剤と、沸点が１３０℃以上の溶剤とを含有する発泡性ゴム塗料を金属板等の基板の表面に塗装したのち、該塗料塗装層を上側にして水平に保持した状態で１１０℃以下の温度で加熱乾燥し、然る後に該ゴム塗装層を加熱して発泡させるとともに加硫させることにより、基板に接する内側に非発泡部分を有する発泡加硫ゴム層を基板上に形成することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のゴム被覆ガスケットにおいては、前記のとおり、ゴム被覆が基板に接する内側部分に形成された非発泡ゴム部分とその外側に形成された発泡ゴム部分とからなり、しかも両者が不連続な界面を備えず、連続的に移行しているので、非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分との間に物性的に不連続な界面が存在しない。従って、該ゴム被覆を請求項２に記載の製造法等により１回のゴム被覆工程によって製造することができ、界面に異物が付着したり、ボイドが残留したりする危険が全くないことと相俟って、ガスケットの使用中に非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分とが剥離し、ガスケットに損傷を生じたり、シール性能の低下を来すおそれがない。
【００１０】
なお、本発明のゴム被覆ガスケットにおける基板に接する内側の非発泡部分は、少なくとも基板に接する部分においては全く気泡を含まない非発泡部分であることが望ましいが、基板との結合強度に著しい影響を及ぼさない程度の僅かな気泡の存在は許容される。
【００１１】
本発明のゴム被覆ガスケット製造法においては、発泡性ゴム塗料中に含有される発泡剤がゴムの比重より小さい比重を有し、しかも、塗料中の溶剤が比較的高い沸点を有しかつ基板上に塗装した発泡性ゴム塗料の乾燥が比較的低い温度で加熱乾燥され、乾燥に充分な時間がかけられる。従って、ゴム塗料塗布層を上側にして水平に保持し加熱乾燥するとき、乾燥により溶剤が徐々に蒸発し、溶剤に溶解されたゴム溶液の比重が徐々に上昇してゴムの比重に近付いていく間に、しかもゴム溶液が発泡剤を浮上させるに充分な流動性を保っている間に、発泡剤がゴム溶液中を徐々に上昇浮上する。
【００１２】
従って乾燥されたゴム塗膜においては、基板に接する内側部分には発泡剤が存在しないか僅かに残存するだけであり、その外側の中間部分には発泡剤が散在して次第に増加し、更にその外側の外側部分に発泡剤が集まるという発泡剤の傾斜分布が形成されている。従って乾燥されたゴム塗膜を加熱して発泡させ、加硫すれば、基板に接する内側に気泡が存在しないか或は僅かに残存する非発泡ゴム部分を有し、外側に多数の気泡を有する発泡ゴム部分を有し、これらの中間に気泡が散在し外側ほど増加する移行部分を備えるゴム被覆が得られる。
【００１３】
前記方法の機構により非発泡ゴム部分を介在させた発泡ゴム層を形成させるには、本願発明者の実験によれば、発泡剤の比重はゴムの比重の９０％以下、好ましくは８０％以下に選ばれることが望ましく、また、溶剤は１３０℃以上、好ましくは１５０℃以上の沸点を有することが望ましい。そして、基板上に塗装された発泡ゴム塗料層の乾燥は１１０℃以下好ましくは８０℃以下の温度で行なうことが望ましい。なお、乾燥時間はゴム塗料中の溶剤の沸点、溶剤濃度、塗装膜の厚さ及び乾燥温度に依存するが、本発明の方法においては乾燥時間が７分以上、好ましくは１５分以上となるように条件設定することが望ましい。
【００１４】
前記したとおり、本発明のゴム被覆ガスケット製造法によれば、発泡性ゴム塗料の塗装及び乾燥並びに加熱発泡加硫からなるゴム被覆工程を１回適用するだけで、基板に接する側に形成された非発泡部分とその外側の発泡部分とを有するゴム被覆を形成することができ、従来のように、基板と発泡ゴム層との間に非発泡ゴム層を介在させるために、多くの工程を重ねる必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に詳細説明する。図１は本発明によるゴム被覆ガスケットの断面図を示すもので、該ガスケットＧはステンレス鋼板、鉄板等の金属板或は金属板に流体流通穴等を形成した金属ガスケット等の基板１の表面にゴム被覆２を被覆してなり、ゴム被覆２は、図２に断面図を模式的に示すとおり、基板１に接する側に形成された非発泡ゴム部分２１と外側の発泡ゴム部分２２とこれらの間に挟まれた移行部分２３とからなり、非発泡ゴム部分２１と発泡ゴム部分２２とは不連続な界面を備えず、連続的に移行している。基板の厚さは例えば１００〜３００μｍであり、ゴム被覆層の厚さは例えば８０〜２５０μｍである。このような構成の本発明のガスケットは、外側に発泡ゴム部分を有するので低締付圧で高いシール性能を発揮し、基板に接する側に非発泡ゴム部分を有するので良好な耐フロー性を維持できる。
【００１６】
上記のように構成された本発明のゴム被覆ガスケットは、ゴム被覆が外側部分に発泡ゴム部分を有するので低締付圧で高いシール性能を発揮し、またゴム被覆が基板に接する内側部分に非発泡ゴム部分を有するので基板との結合が強固で、耐フロー性が良好である。更に、ゴム被覆は非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分との間に不連続な界面を備えず両者が連続的に移行しているので、界面に異物が付着したり、ボイドが残留したりする危険がないことと相俟って、ガスケットの使用中に非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分とが剥離し、ガスケットに損傷を生じたり、シール性能の低下を来すおそれがない。
【００１７】
前記構成のゴム被覆ガスケットの製造方法に係る本発明の製造法においては、ゴム被覆を形成するゴムの種類には本来的には格別な制限はないのであるが、発泡剤の比重との相対関係により自ら比較的比重が大きいゴムに限られ、本発明の製造法はフッ素ゴム（比重１．８〜２．１）、含フッ素シリコーンゴム（比重１．１４〜１．８）、含フッ素ニトロソゴム（比重１．８９）、４フッ化エチレンプロピレンゴム（比重１．５５）等のゴム被覆の形成に有利に適用できる。
【００１８】
本発明のゴム被覆ガスケット製造法における発泡性ゴム塗料の中に含有される発泡剤には、前記のとおりゴムの比重の９０％以下、好ましくは８０％以下の比重を有する発泡剤が用いられるが、かかる発泡剤として、イソブタン等の液体炭化水素からなる膨張剤を熱可塑性樹脂の球状殻中に包み込んだ微小発泡性カプセル、例えば日本フイライト社のエクスパンセル４６１ＤＵ、エクスパンセル０５１ＤＵ、エクスパンセル０９１ＤＵ等の発泡カプセル（未膨張時の真比重１．０〜１．３、カプセル径５〜３０μｍ）を有利に用いることができる。
【００１９】
また、加熱分解型の発泡剤例えばパラトルエンスルホニルヒドラジッド（比重１．４３）、４，４′オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド（比重１．５３）等のスルホニルヒドラジッド系発泡剤、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（比重１．５５）等のニトロソ化合物系発泡剤、アゾビスイソブチロニトリル（比重１．６４）、アゾジカルボンアミド（比重１．６５）等のアゾ化合物系発泡剤等もゴムの比重との前記関係を満たす限り本発明の製造方法に用いることができる。なお各発泡剤の前記比重は未発泡（未分解）時の真比重である。
【００２０】
本発明の製造法における発泡性ゴム塗料中に含有される溶剤は、前記のとおり比較的高い沸点を有する蒸発の遅い溶剤であり、未加硫ゴムを溶解させることができる例えばケトン系及びエステル系の溶剤の中、沸点１３０℃以上、好ましくは１５０℃以上の溶剤の１種以上が用いられる。その具体例を沸点（括弧内）と共に示せば、メチル−ｎ−アミルケトン（１５０．２℃）、メチル−ｎ−ヘキシルケトン（１７２．９〜１７３．５℃）、エチル−ｎ−ブチルケトン（１４７．８℃）、ジｎ−プロピルケトン（１４３．７℃）、ジイソブチルケトン（１６８．１℃）、シクロヘキサノン（１５５．７℃）、ギ酸アミル（１３０．４℃）、酢酸−ｎ−アミル（１４９．２℃）、酢酸イソアミル（１４２．０℃）、酢酸メチルイソアミル（１４６．３℃）、酢酸メトキシブチル（１７１℃）、酢酸第二ヘキシル（１４６．３℃）、酢酸−２−エチルブチル（１６２．４℃）、酢酸−２−エチルヘキシル（１９８．６℃）、酢酸シクロヘキシル（１７３．５〜１７４．５℃）、酢酸メチルシクロヘキシル（１８１．５〜１８２．５℃）、酢酸ベンジル（２１３．５℃）、プロピオン酸−ｎ−ブチル（１４５．４℃）、プロピオン酸イソアミル（１６０．３℃）等である。
【００２１】
また、発泡性ゴム塗料はゴムの加硫剤を含むが、前記したフッ素ゴム、含フッ素ゴムに対してはヘキサメチレンジアミンカルバメート、トリエチレンテトラミン等のポリアミン系加硫剤、ビスフェノールＡＦ等のポリオール系加硫剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のパーオキサイド系加硫剤等が用いられる。更に、発泡性ゴム塗料には必要に応じて、加硫促進剤、共加硫剤、老化防止剤、ＭＴブラック等の充填剤、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の受酸剤等が配合される。
【００２２】
前記のゴムを前記溶剤により溶解し、前記の発泡剤、加硫剤及びその他の配合剤を配合した発泡性ゴム塗料は、塗料の例えば５０〜８５重量％を溶剤が占めるような濃度に調製される。そして、このように調製され、配合剤が塗料中に均一に分散するように撹拌された発泡性ゴム塗料は、プライマーを塗布した基板の表面上に通常は（ただしこれに限られない）スクリーン印刷により塗装される。発泡性ゴム塗料の塗装厚さが厚い場合には複数回塗装してもよい。
【００２３】
発泡性ゴム塗料が表面に塗装された基板は塗料が塗装された面を上側にして水平に保持した状態で例えばオーブン中で加熱乾燥される。この加熱乾燥は比較的低い温度、１１０℃以下、好ましくは８０℃以下で行われ、塗料中の溶剤の沸点が比較的高く、溶剤の蒸発が比較的遅いことと相俟って、乾燥時間が比較的長くなるように、前記のとおり７分以上、好ましくは１５分以上になるように条件設定される。この乾燥工程中に前記した機構により発泡剤がゴム塗料中で浮上し、塗膜中に発泡剤を含まない或は僅かしか含まない部分が基板に接する側に形成されるとともに、その外側に塗膜中に発泡剤を多く含む部分が形成され、これら両部分が不連続な界面を備えずに連続的に移行する。溶剤はこの乾燥工程で完全に蒸発させることが望ましい。
【００２４】
乾燥された発泡性ゴム塗膜を例えば１２０〜２１０℃の温度で５〜１５分加熱し、該塗膜を発泡させるとともに加硫する。乾燥された発泡性ゴム塗膜中には発泡剤が前記したように分布するので、加熱により発泡しかつ加硫されたゴム被覆には発泡剤の発泡により形成された気泡が同様に分布し、図２に模式的に示したと同様な気泡分布を有するゴム被覆が得られる。
【００２５】
（実施例１）
下記の配合の発泡性ゴム塗料を調製した。
0004047413.tif 000002
【００２６】
調製した発泡性ゴム塗料を市販のフッ素ゴム用プライマーを塗布したステンレス板の片面上にスクリーン印刷により塗装したのち、塗装面を上側にして水平に保ち、オーブン中で７０℃、３０分間加熱乾燥した。次いで、同じくオーブン中で１５０℃、１５分間加熱し、発泡性ゴム塗膜を発泡させるとともに加硫した。かくして得られた厚さ130〜180μｍのゴム被覆ステンレス板のゴム被覆の断面を観察した所、図２に模式的に示した断面図と類似した気泡分布が認められた。
【００２７】
（実施例２）
下記の配合の発泡性ゴム塗料を調製した。
0004047413.tif 000003
【００２８】
調製した発泡性ゴム塗料を実施例１と同様にしてステンレス板上に塗装したのち、実施例１と同様な条件で加熱乾燥し、加熱発泡加硫した。得られたゴム被覆ステンレス板のゴム被覆の断面を観察した所、図２に模式的に示した断面図と類似した気泡分布が認められた。
【００２９】
（比較例）
下記の配合の発泡性ゴム塗料をそれぞれ調整した。
0004047413.tif 000004
【００３０】
調製した発泡性ゴム塗料を実施例１と同様にしてステンレス板の片面上に塗装したのち、塗装面を上側にして水平に保ち、オーブン中で７０℃、５分間加熱乾燥した。次いで実施例１と同じ条件で発泡、加硫させた。得られたゴム被覆の厚さは65〜90μｍであり、その断面を観察した所、全断面にほぼ均一な発泡が認められた。
【００３１】
【発明の効果】
前記説明したとおり、本発明のゴム被覆ガスケットは、ゴム被覆が基板に接する内側部分に非発泡ゴム部分を有し、外側に発泡ゴム部分を有し、また非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分とが不連続な界面を備えず、連続的に移行しているので、低締付圧で高いシール機能を発揮でき、ゴム被覆と基板との接着が強固で、耐フロー性が良好である。更に非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分とが剥離し、ガスケットに損傷を生じたり、シール性能の低下を来すおそれがない。
【００３２】
本発明のゴム被覆ガスケット製造法は、前記したとおり、非発泡ゴム部分と発泡ゴム部分とが不連続な界面を備えず、連続的に移行しているゴム被覆を有するガスケットを有利に製造することができ、しかも、発泡性ゴム塗料の塗装、加熱乾燥及び加熱発泡加硫からなる被覆工程１回で、基板と発泡ゴム部分との間に非発泡ゴム部分を介在させたゴム被覆を形成できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴム被覆ガスケットの断面図である。
【図２】  本発明のガスケットのゴム被覆の断面を模式的に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１      基板
２      ゴム被覆
２１    非発泡ゴム部分
２２    発泡ゴム部分
２３    移行部分
【図１】
0004047413.tif 000005
【図２】
0004047413.tif 000006