[发明专利]橡胶‑金属叠层垫片材料

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶-金属叠层垫片(laminated gasket)材料。更详细而言，本发明涉及适合用作发动机气缸盖垫片等的橡胶-金属叠层垫片材料。

背景技术

作为需要耐水性、耐LLC(长效冷却剂)性和耐热性的发动机用气缸盖垫片材料的金属材料，主要使用低碳钢、不锈钢，但即使对这些材料直接使用硫化粘合剂与橡胶粘合，耐液粘合耐久性也很差，如果对该橡胶金属叠层板实施浸渍于水、LLC等中的浸渍试验，则会发生粘合剥离。

为了提高金属板与橡胶的粘合性，例如采用磷酸锌处理、磷酸铁处理等对不锈钢板表面进行处理的方法。这些方法通过将脱脂钢板浸渍于酸性的化学试液中，在钢板上生成不溶性被膜，以确保防锈或与粘合剂的粘合性，但由于在被膜生成阶段产生淤渣(工业废弃物)，或者化学试剂成分因反应而降低，所以需要时常投入化学试剂，存在成本高等问题。

本申请人提出作为先涂布硫化粘合剂的前处理，对不锈钢上实施涂布型铬酸盐处理，以提高对水、LLC等的耐性(专利文献1~2)。然而，由于涂布型铬酸盐处理中含有Cr⁶⁺离子，因此从环境对策方面考虑不优选。

另外，作为不使用磷酸锌、磷酸铁、铬等的方法，提出了包含有机树脂、二氧化硅、来自氟化物的钛和锆的表面处理剂(参照专利文献3)，但由于含有氟，所以需要除去废水中的氟，导致设备复杂化。

另一方面，作为上述表面处理剂的改良方案，还提出了无氟处理剂(参照专利文献4)，但若是像暴露在高温LLC蒸气中的气缸盖垫片那样在严酷环境下使用，则无法得到充分的粘合性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-006307号公报

专利文献2：日本特开平11-221875号公报

专利文献3：日本特许5,050,316号公报

专利文献4：WO2011/002040

专利文献5：日本特开平7-165953号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供不含铬也不含氟，高温条件下的耐LLC性优异的橡胶-金属叠层垫片材料。

用于解决技术问题的方案

上述本发明的目的通过在金属板上依次叠层表面处理剂层、粘合剂层和橡胶层而成的橡胶-金属叠层垫片材料来实现，所述橡胶-金属叠层垫片材料中，表面处理剂层通过涂布表面处理剂、以使其单面涂布量为30~1000mg/m²而形成，所述表面处理剂不含铬，具有不含氟的钛化合物20~90重量%和氧化铝10~80重量%的混合比例，作为金属钛的含量为1~20重量%。

发明的效果

本发明涉及的橡胶-金属叠层垫片材料不含铬也不含氟，而且即使在考虑了例如发动机气缸盖垫片的实际使用环境下的LLC中的耐热试验方法中也不发生粘合剥落，具有在高温条件下也能显示出优异耐LLC性的效果。另外，由于表面处理剂无氟，因此不需要从废水中除去氟，表面处理不是像磷酸锌处理那样利用与不锈钢板的化学反应形成被膜，而是仅涂布制好的化学试剂来形成被膜，因此还具有完全未见淤渣产生的优异效果。

具体实施方式

作为金属板，可以使用低碳钢、不锈钢板、铝、压铸铝等。作为不锈钢板，可以使用SUS301、SUS301H、SUS304、SUS430等。由于为垫片用途，因此通常使用其板厚为约0.1~2mm左右的金属板。在这些金属板上涂布不含铬且包含不含氟的钛化合物和氧化铝的表面处理剂。此时，金属板优选经表面粗化处理和碱法脱脂处理后再使用。

作为表面处理剂，使用如下的表面处理剂：作为各化合物重量，具有不含氟的钛化合物20~90重量%和氧化铝10~80重量%、优选为不含氟的钛化合物30~70重量%和氧化铝30~70重量%的混合比例，作为金属钛的含量为1~20重量%、优选为1~15重量%。如果使用混合比例小于上述比例的不含氟的钛化合物、或含量小于上述含量的金属钛，则无法形成表面处理被膜，或者即使形成被膜也会脱落，而如果使用混合比例大于上述比例的不含氟的钛化合物、或含量大于上述含量的金属钛，则会发生LLC浸渍部分的剥落。