JP3101805B2 - 膨張黒鉛製シール素材およびその製造方法 - Google Patents
膨張黒鉛製シール素材およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばパッキ
ン、ガスケット、Ｖリングおよびバルブシートなどの各
種高温用シール材、さらに、ベアリングのような摺動
材、あるいは高温真空炉用の断熱材などに使用される膨
張黒鉛製シール素材およびその製造方法に関するもので
ある。
ン、ガスケット、Ｖリングおよびバルブシートなどの各
種高温用シール材、さらに、ベアリングのような摺動
材、あるいは高温真空炉用の断熱材などに使用される膨
張黒鉛製シール素材およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、各種シール材などは、ゴムや四
弗化エチレン樹脂（テフロン）などで構成されていた
が、最近では、耐熱性などの点で優れた膨張黒鉛を用い
たものが多く開発されている。
弗化エチレン樹脂（テフロン）などで構成されていた
が、最近では、耐熱性などの点で優れた膨張黒鉛を用い
たものが多く開発されている。
【０００３】上記膨張黒鉛は、図１０に示すように、黒
鉛結晶１ａが積層状態となっている厚さＨ0 の酸処理黒
鉛１Ａを加熱して膨張処理することにより、図１１に示
すように、上記積層方向（矢印ａ方向）に拡開されて黒
鉛結晶１ａの各間にすきまＧを有する厚さＨ（５mm〜１
０mm程度）の蛇腹状の構造体１からなる。
鉛結晶１ａが積層状態となっている厚さＨ0 の酸処理黒
鉛１Ａを加熱して膨張処理することにより、図１１に示
すように、上記積層方向（矢印ａ方向）に拡開されて黒
鉛結晶１ａの各間にすきまＧを有する厚さＨ（５mm〜１
０mm程度）の蛇腹状の構造体１からなる。
【０００４】上記のような蛇腹状の構造体を呈する膨張
黒鉛を使用して、例えばガスケット用シートなどのシー
ト状の膨張黒鉛製シール素材を製造する場合は、図１２
に示すように、加熱により膨張され厚いマット状とされ
た表層部、内層部ともに均一組成の膨張黒鉛マット状体
２００を図示省略したベルトコンベアなどを介して上下
一対の加圧ロール２０１，２０１に供給しかつ通過させ
ることにより、膨張黒鉛結晶１ａを加圧して互いに一体
化してシート状の膨張黒鉛製シール素材２０２を製造す
る。この製造時において、上記マット状体２００の表裏
の表層部に存在している低密度で蛇腹状の膨張黒鉛１
（図１１参照）は、上記一対の加圧ロール２０１，２０
１の通過時に強い圧縮力と剪断力を受けるために、図１
３に示すように、面積が大きく、かつ厚さｔ１の小さい
薄葉状の圧縮体２０３に形態変化する一方、上記マット
状体２００の内層部に存在する蛇腹状の膨張黒鉛１が一
対の加圧ロール２０１，２０１の通過時に受ける圧縮力
および剪断力は上記表層部のものより小さいために、図
１４に示すように、表層部における上記薄葉状圧縮体２
０３に比して面積が小さく、かつ厚みｔ２が大きい圧縮
体２０４に形態変化する。
黒鉛を使用して、例えばガスケット用シートなどのシー
ト状の膨張黒鉛製シール素材を製造する場合は、図１２
に示すように、加熱により膨張され厚いマット状とされ
た表層部、内層部ともに均一組成の膨張黒鉛マット状体
２００を図示省略したベルトコンベアなどを介して上下
一対の加圧ロール２０１，２０１に供給しかつ通過させ
ることにより、膨張黒鉛結晶１ａを加圧して互いに一体
化してシート状の膨張黒鉛製シール素材２０２を製造す
る。この製造時において、上記マット状体２００の表裏
の表層部に存在している低密度で蛇腹状の膨張黒鉛１
（図１１参照）は、上記一対の加圧ロール２０１，２０
１の通過時に強い圧縮力と剪断力を受けるために、図１
３に示すように、面積が大きく、かつ厚さｔ１の小さい
薄葉状の圧縮体２０３に形態変化する一方、上記マット
状体２００の内層部に存在する蛇腹状の膨張黒鉛１が一
対の加圧ロール２０１，２０１の通過時に受ける圧縮力
および剪断力は上記表層部のものより小さいために、図
１４に示すように、表層部における上記薄葉状圧縮体２
０３に比して面積が小さく、かつ厚みｔ２が大きい圧縮
体２０４に形態変化する。
【０００５】図１５は上記のようにして製造された従来
のシート状の膨張黒鉛製シール素材２０２の一部を階段
状に切除して示す斜視図であり、その表層部には図１３
に示すような薄葉状の圧縮体２０３がその長手方向をシ
ート長手方向に対して直交する方向に沿わせて規則性の
ある状態で高密度に高配向されている一方、内層部には
図１４に示すような厚みの大きい圧縮体２０４が規則性
なくランダムに配置されている。
のシート状の膨張黒鉛製シール素材２０２の一部を階段
状に切除して示す斜視図であり、その表層部には図１３
に示すような薄葉状の圧縮体２０３がその長手方向をシ
ート長手方向に対して直交する方向に沿わせて規則性の
ある状態で高密度に高配向されている一方、内層部には
図１４に示すような厚みの大きい圧縮体２０４が規則性
なくランダムに配置されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来の膨張黒鉛製シール素材は、もともと機械的強度が
低い上に、基材が膨張黒鉛を加圧しただけのものであっ
て、可撓性が小さくて、少数回の繰り返し曲げを受ける
だけて破断しやすい。また、その表層部には薄葉状の圧
縮体２０３が高密度で高配向されているので、小さい曲
率半径で曲げたとき、表層部の薄葉状圧縮体２０３にひ
び割れや部分剥離などシール性を低下する現象を発生し
やすく、巻き付けや折り畳み等の曲げを伴う加工が非常
に困難であり、したがって、この膨張黒鉛製シール素材
によるシール材などの加工品の適用範囲が狭くなるばか
りでなく、加工手段にも制約があって、加工品の生産性
向上には自ずと制限を受けるという問題があった。
従来の膨張黒鉛製シール素材は、もともと機械的強度が
低い上に、基材が膨張黒鉛を加圧しただけのものであっ
て、可撓性が小さくて、少数回の繰り返し曲げを受ける
だけて破断しやすい。また、その表層部には薄葉状の圧
縮体２０３が高密度で高配向されているので、小さい曲
率半径で曲げたとき、表層部の薄葉状圧縮体２０３にひ
び割れや部分剥離などシール性を低下する現象を発生し
やすく、巻き付けや折り畳み等の曲げを伴う加工が非常
に困難であり、したがって、この膨張黒鉛製シール素材
によるシール材などの加工品の適用範囲が狭くなるばか
りでなく、加工手段にも制約があって、加工品の生産性
向上には自ずと制限を受けるという問題があった。
【０００７】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
ので、簡単な手段によって可撓性を著しく改善して、加
工品の適用範囲の拡大を図ることができるとともに、加
工品の生産性向上も達成することができる膨張黒鉛製シ
ール素材およびその製造方法を提供することを目的とし
ている。
ので、簡単な手段によって可撓性を著しく改善して、加
工品の適用範囲の拡大を図ることができるとともに、加
工品の生産性向上も達成することができる膨張黒鉛製シ
ール素材およびその製造方法を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る膨張黒鉛製シール素材は、膨
張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一体化してなる膨張
黒鉛基材の表層部を（好ましくは表裏双方の表層部でか
つ全域を）、その露出する表面のＸ線回折による回折ピ
ーク値が２６．５３°〜２６．４５°の範囲にあるよう
にしたことを特徴とするものであり、これにより、可撓
性を改善して折り曲げ可能回数の増大が図れるととも
に、表層部に高配向されている面積が大きく、かつ厚さ
の小さい薄葉状圧縮体の全てもしくは大部分が除かれて
いるので、巻き付けや折り畳みなどの曲げを伴う加工時
における表層部のひび割れや部分剥離などの発生を防い
で、小さな曲率半径の加工品であっても、シール性に優
れた加工品に製作することが可能である。つまり、該シ
ール素材による加工品の適用範囲の拡大が図れるととも
に、加工手段の制約も少なくなって、加工品の生産性の
向上も図れる。
め、請求項１の発明に係る膨張黒鉛製シール素材は、膨
張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一体化してなる膨張
黒鉛基材の表層部を（好ましくは表裏双方の表層部でか
つ全域を）、その露出する表面のＸ線回折による回折ピ
ーク値が２６．５３°〜２６．４５°の範囲にあるよう
にしたことを特徴とするものであり、これにより、可撓
性を改善して折り曲げ可能回数の増大が図れるととも
に、表層部に高配向されている面積が大きく、かつ厚さ
の小さい薄葉状圧縮体の全てもしくは大部分が除かれて
いるので、巻き付けや折り畳みなどの曲げを伴う加工時
における表層部のひび割れや部分剥離などの発生を防い
で、小さな曲率半径の加工品であっても、シール性に優
れた加工品に製作することが可能である。つまり、該シ
ール素材による加工品の適用範囲の拡大が図れるととも
に、加工手段の制約も少なくなって、加工品の生産性の
向上も図れる。
【０００９】ここで、上記膨張黒鉛基材は、その厚さの
１０％未満で、好ましくは１〜６％表層部を除去するこ
とで簡単に上記回折ピーク値に設定することができ、し
かも、大きな材料ロスにつながらない。
１０％未満で、好ましくは１〜６％表層部を除去するこ
とで簡単に上記回折ピーク値に設定することができ、し
かも、大きな材料ロスにつながらない。
【００１０】また、上記膨張黒鉛製シール素材の形態と
しては、請求項３〜５に記載のように、シート状、プレ
ス成形品、あるいは糸状体のいずれを採用してもよく、
シート状の場合は、これを適当な大きさに切断すること
で様々な用途に応じることができ、また、プレス成形品
の場合は、リング状のパッキンや軸受を簡単に作成する
ことができ、さらに糸状体の場合は、パッキンなどとし
て実装する際の寸法調整が容易である。
しては、請求項３〜５に記載のように、シート状、プレ
ス成形品、あるいは糸状体のいずれを採用してもよく、
シート状の場合は、これを適当な大きさに切断すること
で様々な用途に応じることができ、また、プレス成形品
の場合は、リング状のパッキンや軸受を簡単に作成する
ことができ、さらに糸状体の場合は、パッキンなどとし
て実装する際の寸法調整が容易である。
【００１１】また、請求項６に係る膨張黒鉛製シール素
材の製造方法は、膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに
一体化して膨張黒鉛基材を形成した後、この基材におけ
る表層部（好ましくは表裏双方の表層部）の全域を、マ
イクロブラスト加工、レーザー加工およびスパッタリン
グ加工のうちの少なくとも一種の加工手段により、その
露出する表面のＸ線回折による回折ピーク値が２６．５
３°〜２６．４５°の範囲にあるように除去処理するこ
とを特徴とするものであり、このような製造方法によれ
ば、上記した表層部の除去処理を能率良く行えるととも
に、その除去量の微妙な調整も可能で品質の向上を図る
ことができる。
材の製造方法は、膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに
一体化して膨張黒鉛基材を形成した後、この基材におけ
る表層部（好ましくは表裏双方の表層部）の全域を、マ
イクロブラスト加工、レーザー加工およびスパッタリン
グ加工のうちの少なくとも一種の加工手段により、その
露出する表面のＸ線回折による回折ピーク値が２６．５
３°〜２６．４５°の範囲にあるように除去処理するこ
とを特徴とするものであり、このような製造方法によれ
ば、上記した表層部の除去処理を能率良く行えるととも
に、その除去量の微妙な調整も可能で品質の向上を図る
ことができる。
【００１２】さらに、上記の製造方法において、請求項
７に記載のように、膨張黒鉛基材における表層部の除去
処理手段として、粒子径５０〜１００μｍのクルミ粉を
ブラスト用粒子として使用するブラスト加工とする場合
は、ブラスト加工時に粒子の一部が除去後の表面に残留
したとしても、その粒子が柔らかいクルミ粒子であるか
ら、使用態様において、相手側ステムなどを傷つけるお
それがない。
７に記載のように、膨張黒鉛基材における表層部の除去
処理手段として、粒子径５０〜１００μｍのクルミ粉を
ブラスト用粒子として使用するブラスト加工とする場合
は、ブラスト加工時に粒子の一部が除去後の表面に残留
したとしても、その粒子が柔らかいクルミ粒子であるか
ら、使用態様において、相手側ステムなどを傷つけるお
それがない。
【００１３】なお、上記表層部の除去処理手段は、ブラ
スト加工に限定されるものでないが、このブラスト加工
を採用するには、以下の条件を満足させるとよい。即
ち、膨張黒鉛は、商業的に生産されているもので、幅方
向（図１１の矢印ｂ方向）の寸法は１mm以下であり、こ
の点から上記ブラスト加工に使用する粒子としては、粒
子径が１mm以下のものが好適である。また、ブラスト加
工時の粒子としては、粒子径が５０〜１００μｍのクル
ミ粉が最適であるが、それ以外にも、ＳｉＣ粉、ガラス
ビーズ、鉄粉、プラスチックビーズなどを挙げることが
できる。
スト加工に限定されるものでないが、このブラスト加工
を採用するには、以下の条件を満足させるとよい。即
ち、膨張黒鉛は、商業的に生産されているもので、幅方
向（図１１の矢印ｂ方向）の寸法は１mm以下であり、こ
の点から上記ブラスト加工に使用する粒子としては、粒
子径が１mm以下のものが好適である。また、ブラスト加
工時の粒子としては、粒子径が５０〜１００μｍのクル
ミ粉が最適であるが、それ以外にも、ＳｉＣ粉、ガラス
ビーズ、鉄粉、プラスチックビーズなどを挙げることが
できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。図１は本発明に係るシート状の
膨張黒鉛製シール素材の一部を階段状に切除して示す斜
視図であり、同図において、１１は膨張黒鉛基材で、該
基材１１は、図１０に示すように酸処理された黒鉛１Ａ
を図１１のように膨張処理した後、図１２に示すよう
に、その膨張され厚いマット状とされた膨張黒鉛マット
状体２００をベルトコンベア（図示省略）などを介して
一対の加圧ロール２０１，２０１に供給しかつ通過させ
ることにより、膨張黒鉛粒子１を加圧して互いに一体化
させたものである。
にしたがって説明する。図１は本発明に係るシート状の
膨張黒鉛製シール素材の一部を階段状に切除して示す斜
視図であり、同図において、１１は膨張黒鉛基材で、該
基材１１は、図１０に示すように酸処理された黒鉛１Ａ
を図１１のように膨張処理した後、図１２に示すよう
に、その膨張され厚いマット状とされた膨張黒鉛マット
状体２００をベルトコンベア（図示省略）などを介して
一対の加圧ロール２０１，２０１に供給しかつ通過させ
ることにより、膨張黒鉛粒子１を加圧して互いに一体化
させたものである。
【００１５】上記のようなシート状膨張黒鉛基材１１の
表裏の表層部の全域に、例えば粒径が５０〜１００μｍ
のクルミ粉などのブラスト用粒子によるマイクロブラス
ト加工を施して、その表層部の全域を、該膨張黒鉛基材
１１の厚さの１０％未満、好ましくは１〜６％で、か
つ、その露出する表面１１ａ，１１ｂのＸ線回折による
回折ピーク値（２θ角度）が２６．５３°〜２６．４５
°の範囲にあるように除去処理し、これによって、表層
部を内層部とほぼ同様な組成、つまり、ほぼ同じ大きさ
で、図１４に示すような厚みの大きい圧縮体２０４がラ
ンダムに配置された構成としている。
表裏の表層部の全域に、例えば粒径が５０〜１００μｍ
のクルミ粉などのブラスト用粒子によるマイクロブラス
ト加工を施して、その表層部の全域を、該膨張黒鉛基材
１１の厚さの１０％未満、好ましくは１〜６％で、か
つ、その露出する表面１１ａ，１１ｂのＸ線回折による
回折ピーク値（２θ角度）が２６．５３°〜２６．４５
°の範囲にあるように除去処理し、これによって、表層
部を内層部とほぼ同様な組成、つまり、ほぼ同じ大きさ
で、図１４に示すような厚みの大きい圧縮体２０４がラ
ンダムに配置された構成としている。
【００１６】上記のような構成のシート状の膨張黒鉛製
シール素材においては、その膨張黒鉛基材１１の表層部
および内層部がともに厚みの大きい圧縮体２０４がラン
ダム配向されたほぼ均質な組成となっていることから、
可撓性が改善され繰り返し曲げを受けても破断すること
がないとともに、曲げを伴う加工時において表層部にひ
び割れや部分剥離などを発生することがなく、小さな曲
率半径の加工品であっても、強度およびシール性に優れ
た加工品に製作することが可能である。
シール素材においては、その膨張黒鉛基材１１の表層部
および内層部がともに厚みの大きい圧縮体２０４がラン
ダム配向されたほぼ均質な組成となっていることから、
可撓性が改善され繰り返し曲げを受けても破断すること
がないとともに、曲げを伴う加工時において表層部にひ
び割れや部分剥離などを発生することがなく、小さな曲
率半径の加工品であっても、強度およびシール性に優れ
た加工品に製作することが可能である。
【００１７】因みに、上記のような構成のシート状膨張
黒鉛製シール素材と表層部が全く除去されていない従来
品とについて、本発明者が実施した各種の試験およびそ
の結果を以下に説明する。
黒鉛製シール素材と表層部が全く除去されていない従来
品とについて、本発明者が実施した各種の試験およびそ
の結果を以下に説明する。
【００１８】（１）可撓性試験：本発明品に相当する供
試体は、厚さ０．３８ｍｍ、密度１．０ｇ／ｃｍ3 のシ
ート状膨張黒鉛基材１１の表裏の表層部全域にブラスト
加工を施して該膨張黒鉛基材１１の表層部を厚みにおい
て５％除去（このときのＸ線回折による回折ピーク値
は、２６．４８°である）してなるシート状膨張黒鉛製
シール素材を幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍのテープ状に
切断したもの、また従来品に相当する供試体は、厚さ、
密度が上記と同一のシート状膨張黒鉛基材の表裏の表層
部を全く除去していないシート状膨張黒鉛製シール素材
を上記と同一の幅および長さのテープ状に切断したもの
で、このような各テープ状供試体を、図２に示すよう
に、一対の固定治具２１，２１により挟持固定した上、
左右交互に９０°づつ繰り返し折り曲げて破断するまで
の回数を３回（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）測定した。その結果
は表１に示す通りであった。
試体は、厚さ０．３８ｍｍ、密度１．０ｇ／ｃｍ3 のシ
ート状膨張黒鉛基材１１の表裏の表層部全域にブラスト
加工を施して該膨張黒鉛基材１１の表層部を厚みにおい
て５％除去（このときのＸ線回折による回折ピーク値
は、２６．４８°である）してなるシート状膨張黒鉛製
シール素材を幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍのテープ状に
切断したもの、また従来品に相当する供試体は、厚さ、
密度が上記と同一のシート状膨張黒鉛基材の表裏の表層
部を全く除去していないシート状膨張黒鉛製シール素材
を上記と同一の幅および長さのテープ状に切断したもの
で、このような各テープ状供試体を、図２に示すよう
に、一対の固定治具２１，２１により挟持固定した上、
左右交互に９０°づつ繰り返し折り曲げて破断するまで
の回数を３回（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）測定した。その結果
は表１に示す通りであった。
【００１９】
【表１】
【００２０】（２）巻き付け試験：本発明品に相当する
供試体は、厚さ０．２ｍｍ、密度１．０ｇ／ｃｍ3 のシ
ート状膨張黒鉛基材１１の表裏の表層部全域にブラスト
加工を施して該膨張黒鉛基材１１の表層部を厚みにおい
て２％除去（このときのＸ線回折による回折ピーク値
は、２６．４８°である）してなるシート状膨張黒鉛製
シール素材を適当幅のテープ状に切断したもの、また従
来品に相当する供試体は、厚さ、密度が上記と同一のシ
ート状膨張黒鉛基材の表裏の表層部を全く除去していな
いシート状膨張黒鉛製シール素材を上記と同一幅のテー
プ状に切断したもので、このような各テープ状供試体
を、図３に示すように、各種半径の丸棒２２に対して、
１８０°巻き付けた時点で、その外表面にひび割れや部
分剥離を発生しない半径、つまり、巻き付け可能半径
（ｍｍ）を３回（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）測定した。その結
果は表２に示す通りであった。
供試体は、厚さ０．２ｍｍ、密度１．０ｇ／ｃｍ3 のシ
ート状膨張黒鉛基材１１の表裏の表層部全域にブラスト
加工を施して該膨張黒鉛基材１１の表層部を厚みにおい
て２％除去（このときのＸ線回折による回折ピーク値
は、２６．４８°である）してなるシート状膨張黒鉛製
シール素材を適当幅のテープ状に切断したもの、また従
来品に相当する供試体は、厚さ、密度が上記と同一のシ
ート状膨張黒鉛基材の表裏の表層部を全く除去していな
いシート状膨張黒鉛製シール素材を上記と同一幅のテー
プ状に切断したもので、このような各テープ状供試体
を、図３に示すように、各種半径の丸棒２２に対して、
１８０°巻き付けた時点で、その外表面にひび割れや部
分剥離を発生しない半径、つまり、巻き付け可能半径
（ｍｍ）を３回（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）測定した。その結
果は表２に示す通りであった。
【００２１】
【表２】
【００２２】（３）ガスシール試験：本発明品に相当す
る供試体は、上記可撓性試験に使用したシート状膨張黒
鉛製シール素材を幅１５ｍｍのテープ状に切断し、この
テープ状シール素材をうず巻き状に巻き重ねた後、金型
を用いて、内径２４ｍｍ、外径３７ｍｍ、高さ６．５ｍ
ｍのリング状にダイモールド成形したパッキン（図９参
照）、また従来品に相当する供試体は、上記可撓性試験
に使用したシート状膨張黒鉛製シール素材を幅１５ｍｍ
のテープ状に切断し、このテープ状シール素材を本発明
品に相当する供試体と同様な仕様のリングに成形したパ
ッキンで、このような各リング状成形パッキンを５３ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 のヘリウムガス圧力条件下に置いた場合の
締付圧と漏洩量との関係を測定した。その結果は図４に
示す通りであった。
る供試体は、上記可撓性試験に使用したシート状膨張黒
鉛製シール素材を幅１５ｍｍのテープ状に切断し、この
テープ状シール素材をうず巻き状に巻き重ねた後、金型
を用いて、内径２４ｍｍ、外径３７ｍｍ、高さ６．５ｍ
ｍのリング状にダイモールド成形したパッキン（図９参
照）、また従来品に相当する供試体は、上記可撓性試験
に使用したシート状膨張黒鉛製シール素材を幅１５ｍｍ
のテープ状に切断し、このテープ状シール素材を本発明
品に相当する供試体と同様な仕様のリングに成形したパ
ッキンで、このような各リング状成形パッキンを５３ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 のヘリウムガス圧力条件下に置いた場合の
締付圧と漏洩量との関係を測定した。その結果は図４に
示す通りであった。
【００２３】上記の各試験結果からも明らかなように、
膨張黒鉛基材１１の厚さの１０％未満、好ましくは１〜
６％で、かつ、その露出する表面１１ａ，１１ｂのＸ線
回折による回折ピーク値が２６．５３°〜２６．４５°
の範囲にあるように表層部を除去処理してなる製品は、
従来品に比べて可撓性に優れ、９０°折り曲げ可能回数
を３００倍以上に改善できるとともに、曲げ可能な曲率
半径の下限を（１／３）以下とすることができ、さら
に、低い締付圧でのシール性に優れていることが分か
る。
膨張黒鉛基材１１の厚さの１０％未満、好ましくは１〜
６％で、かつ、その露出する表面１１ａ，１１ｂのＸ線
回折による回折ピーク値が２６．５３°〜２６．４５°
の範囲にあるように表層部を除去処理してなる製品は、
従来品に比べて可撓性に優れ、９０°折り曲げ可能回数
を３００倍以上に改善できるとともに、曲げ可能な曲率
半径の下限を（１／３）以下とすることができ、さら
に、低い締付圧でのシール性に優れていることが分か
る。
【００２４】以下、本発明に係る膨張黒鉛製シール素材
の適用例を列記する。 適用例１：これは、図５に示すように、炭素繊維などの
紡績糸１２の外周部に、上記のごとく表裏の表層部が所
定の減量率で除去処理されたシート状膨張黒鉛製シール
素材を細幅に切断してなるテープ状の膨張黒鉛基材１１
Ａを螺旋状に巻き付けて紐状シール材１３を形成したも
のである。
の適用例を列記する。 適用例１：これは、図５に示すように、炭素繊維などの
紡績糸１２の外周部に、上記のごとく表裏の表層部が所
定の減量率で除去処理されたシート状膨張黒鉛製シール
素材を細幅に切断してなるテープ状の膨張黒鉛基材１１
Ａを螺旋状に巻き付けて紐状シール材１３を形成したも
のである。
【００２５】適用例２：これは、図６に示すように、上
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を細幅に切断してなる
テープ状の膨張黒鉛基材１１Ａまたはその複数枚を積層
するとともに、その積層体の外周にＳＵＳ３０４で直径
が０．１ｍｍなどの細径の金属線材１４による編み補強
体１５を被せて外補強形編み糸状シール材１６を形成し
たものである。
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を細幅に切断してなる
テープ状の膨張黒鉛基材１１Ａまたはその複数枚を積層
するとともに、その積層体の外周にＳＵＳ３０４で直径
が０．１ｍｍなどの細径の金属線材１４による編み補強
体１５を被せて外補強形編み糸状シール材１６を形成し
たものである。
【００２６】適用例３：これは、図７に示すように、上
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を適当幅に切断してな
る膨張黒鉛基材１１Ｂをその幅方向で折り畳むととも
に、その折り畳み体の外周にＳＵＳ３０４で直径が０．
１ｍｍなどの細径の金属線材１４による編み補強体１５
を被せて外補強形編み糸状シール材１７を形成したもの
である。
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を適当幅に切断してな
る膨張黒鉛基材１１Ｂをその幅方向で折り畳むととも
に、その折り畳み体の外周にＳＵＳ３０４で直径が０．
１ｍｍなどの細径の金属線材１４による編み補強体１５
を被せて外補強形編み糸状シール材１７を形成したもの
である。
【００２７】適用例４：これは、図８に示すように、上
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を適当幅に切断してな
る膨張黒鉛基材１１Ｂをその幅方向でほぼＺ字状に折り
畳み、かつ、その表面に長手方向に沿ったコルゲート加
工を施すとともに、その折り畳み体の内部にコットンな
どの補強線１８を挿通させて内補強形編み糸状シール材
１９を形成したものである。
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を適当幅に切断してな
る膨張黒鉛基材１１Ｂをその幅方向でほぼＺ字状に折り
畳み、かつ、その表面に長手方向に沿ったコルゲート加
工を施すとともに、その折り畳み体の内部にコットンな
どの補強線１８を挿通させて内補強形編み糸状シール材
１９を形成したものである。
【００２８】適用例５：これは、図９に示すように、上
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を適当幅に切断してな
る膨張黒鉛基材１１をブラスト加工により除去処理され
た後の表層部１１ａが内外周面となるようにリング状に
ダイモールド成形してリング状成形パッキン２０を形成
したものであり、このまま軸受などに使用可能である。
記のごとく表裏の表層部が所定の減量率で除去処理され
たシート状膨張黒鉛製シール素材を適当幅に切断してな
る膨張黒鉛基材１１をブラスト加工により除去処理され
た後の表層部１１ａが内外周面となるようにリング状に
ダイモールド成形してリング状成形パッキン２０を形成
したものであり、このまま軸受などに使用可能である。
【００２９】なお、上記適用例１〜５以外に、従来技術
として行われている膨張黒鉛シートの少なくとも片面に
接着剤を介してフィルム、金属箔および糸状体を接着し
たもの、２枚の膨張黒鉛シートの間にフィルム、金属箔
および糸状体を接着し複合化したものにも適用可能であ
る。
として行われている膨張黒鉛シートの少なくとも片面に
接着剤を介してフィルム、金属箔および糸状体を接着し
たもの、２枚の膨張黒鉛シートの間にフィルム、金属箔
および糸状体を接着し複合化したものにも適用可能であ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、膨張黒鉛基材の表層部を、その露出する表面の
Ｘ線回折による回折ピーク値が２６．５３°〜２６．４
５°の範囲にあるようにしたことにより、可撓性を著し
く改善して折り曲げ可能回数を顕著に増大することがで
きるとともに、表層部に高配向されている厚さの小さい
薄葉状圧縮体の全てもしくは大部分が除かれているの
で、巻き付けや折り畳みなどの曲げを伴う加工時に表層
部にひび割れや部分剥離などを発生することを防いで、
曲率半径の小さい加工品であっても、シール性の低下を
招くことなく、シール性に優れた加工品を容易に製作す
ることができる。つまり、該シール素材による加工品の
適用範囲の拡大を図ることができるとともに、加工手段
の制約も少なく、高速加工手段の採用により加工品の生
産性の向上も図ることができるといった効果を奏する。
よれば、膨張黒鉛基材の表層部を、その露出する表面の
Ｘ線回折による回折ピーク値が２６．５３°〜２６．４
５°の範囲にあるようにしたことにより、可撓性を著し
く改善して折り曲げ可能回数を顕著に増大することがで
きるとともに、表層部に高配向されている厚さの小さい
薄葉状圧縮体の全てもしくは大部分が除かれているの
で、巻き付けや折り畳みなどの曲げを伴う加工時に表層
部にひび割れや部分剥離などを発生することを防いで、
曲率半径の小さい加工品であっても、シール性の低下を
招くことなく、シール性に優れた加工品を容易に製作す
ることができる。つまり、該シール素材による加工品の
適用範囲の拡大を図ることができるとともに、加工手段
の制約も少なく、高速加工手段の採用により加工品の生
産性の向上も図ることができるといった効果を奏する。
【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、材
料ロスを可及的に少なくしながら、可撓性に優れたシー
ル素材を得ることができる。
料ロスを可及的に少なくしながら、可撓性に優れたシー
ル素材を得ることができる。
【００３２】また、請求項３に記載の発明によれば、そ
の形態をシート状とすることにより、任意の大きさ、形
状に切断して各種のシール材の加工に容易に利用するこ
とができる。
の形態をシート状とすることにより、任意の大きさ、形
状に切断して各種のシール材の加工に容易に利用するこ
とができる。
【００３３】また、請求項４に記載の発明では、その形
態をプレス成形品とすることにより、リング状パッキン
や軸受などの作製が簡易となる。
態をプレス成形品とすることにより、リング状パッキン
や軸受などの作製が簡易となる。
【００３４】さらに、請求項５に記載の発明では、その
形態を糸状体とすることにより、耐摺動性などに優れた
パッキン材料を容易に得ることができる上、実装時の寸
法調整なども容易に行なえる。
形態を糸状体とすることにより、耐摺動性などに優れた
パッキン材料を容易に得ることができる上、実装時の寸
法調整なども容易に行なえる。
【００３５】また、請求項６に記載の発明によれば、膨
張黒鉛基材の表層部の除去手段として、マイクロブラス
ト加工、レーザー加工およびスパッタリング加工の少な
くとも一種を使用するので、上記した表層部の除去処理
を能率良く行えるとともに、その除去量の微調整も可能
で、品質の向上を図ることができる。
張黒鉛基材の表層部の除去手段として、マイクロブラス
ト加工、レーザー加工およびスパッタリング加工の少な
くとも一種を使用するので、上記した表層部の除去処理
を能率良く行えるとともに、その除去量の微調整も可能
で、品質の向上を図ることができる。
【００３６】さらにまた、請求項７に記載の発明によれ
ば、膨張黒鉛基材における表層部をマイクロブラスト加
工により除去処理するときのブラスト用粒子として、粒
子径が５０〜１００μｍで、柔らかいクルミ粉を使用す
ることにより、ブラスト加工時に粒子の一部が除去後の
表面に残留したとしても、使用態様において、その残留
粒子によって相手側ステムなどを傷つけるおそれがな
い。したがって、プラスト加工後に残留粒子を取り除く
面倒な作業が不要で、表層部の除去処理を能率よく行う
ことができる。
ば、膨張黒鉛基材における表層部をマイクロブラスト加
工により除去処理するときのブラスト用粒子として、粒
子径が５０〜１００μｍで、柔らかいクルミ粉を使用す
ることにより、ブラスト加工時に粒子の一部が除去後の
表面に残留したとしても、使用態様において、その残留
粒子によって相手側ステムなどを傷つけるおそれがな
い。したがって、プラスト加工後に残留粒子を取り除く
面倒な作業が不要で、表層部の除去処理を能率よく行う
ことができる。
【図１】本発明に係るシート状膨張黒鉛製シール素材の
一部を階段状に切除して示す斜視図である。
一部を階段状に切除して示す斜視図である。
【図２】可撓性試験の状態を説明する斜視図である。
【図３】巻き付け試験の状態を説明する斜視図である。
【図４】ガスシール試験の結果を示すグラフである。
【図５】本発明に係る膨張黒鉛製シール素材の適用例１
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図６】同上膨張黒鉛製シール素材の適用例２を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】同上膨張黒鉛製シール素材の適用例３を示す斜
視図である。
視図である。
【図８】同上膨張黒鉛製シール素材の適用例４を示す斜
視図である。
視図である。
【図９】同上膨張黒鉛製シール素材の適用例５を示す一
部破断面斜視図である。
部破断面斜視図である。
【図１０】酸処理された黒鉛粒子の膨張前の状態を示す
拡大斜視図である。
拡大斜視図である。
【図１１】膨張黒鉛粒子を示す拡大斜視図である。
【図１２】シート状の膨張黒鉛製シール素材の製造手段
を概略的に示す要部の斜視図である。
を概略的に示す要部の斜視図である。
【図１３】製造時に形態変化した表層部における薄葉状
圧縮体を示す拡大斜視図である。
圧縮体を示す拡大斜視図である。
【図１４】製造時に形態変化した内層部における圧縮体
を示す拡大斜視図である。
を示す拡大斜視図である。
【図１５】従来のシート状膨張黒鉛製シール素材の一部
を階段状に切除して示す斜視図である。
を階段状に切除して示す斜視図である。
１ 膨張黒鉛 １ａ 黒鉛結晶 １１ 膨張黒鉛基材 １１ａ，１１ｂ 表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特許2532029（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/52 C01B 31/04 101 C09K 3/10
Claims (7)
- 【請求項１】 膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一
体化してなる膨張黒鉛基材の表層部を、その露出する表
面のＸ線回折による回折ピーク値が２６．５３°〜２
６．４５°の範囲にあるようにしたことを特徴とする膨
張黒鉛製シール素材。 - 【請求項２】 上記膨張黒鉛基材の厚さの１０％未満
で、好ましくは１〜６％表層部を除去することで上記回
折ピーク値に設定されている請求項１に記載の膨張黒鉛
製シール素材。 - 【請求項３】 その形態がシート状である請求項１また
は２に記載の膨張黒鉛製シール素材。 - 【請求項４】 その形態がプレス成形品である請求項１
または２に記載の膨張黒鉛製シール素材。 - 【請求項５】 その形態が糸状体である請求項１または
２に記載の膨張黒鉛製シール素材。 - 【請求項６】 膨張させた黒鉛粒子を加圧して互いに一
体化して膨張黒鉛基材を形成した後、この基材における
表層部の全域を、マイクロブラスト加工、レーザー加工
およびスパッタリング加工のうちの少なくとも一種の加
工手段により、その露出する表面のＸ線回折による回折
ピーク値が２６．５３°〜２６．４５°の範囲にあるよ
うに除去処理することを特徴とする膨張黒鉛製シール素
材の製造方法。 - 【請求項７】 上記膨張黒鉛基材における表層部の除去
処理手段が、粒子径５０〜１００μｍのクルミ粉をブラ
スト用粒子として使用するブラスト加工である請求項６
に記載の膨張黒鉛製シール素材の製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08176581A JP3101805B2 (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 膨張黒鉛製シール素材およびその製造方法 |
| US09/011,203 US6027809A (en) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | Sealing material made of expanded graphite and a method of producing the same |
| CN97190856A CN1074748C (zh) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | 膨胀石墨制密封坯材及其制造方法 |
| PCT/JP1997/002259 WO1998001389A1 (fr) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | Pate obturatrice a base de graphite expanse et procede de fabrication associe |
| DE69736511T DE69736511T8 (de) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | Dichtungsmaterial basierend auf blähgraphit und verfahren zu dessen herstellung |
| KR1019980701649A KR100257657B1 (ko) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | 팽창흑연제 밀봉소재 및 그 제조방법 |
| EP97928520A EP0849219B1 (en) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | Seal stock of inflated graphite and method of manufacturing same |
| CA002230182A CA2230182C (en) | 1996-07-05 | 1997-06-26 | Sealing material made of expanded graphite and a method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08176581A JP3101805B2 (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 膨張黒鉛製シール素材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1025172A JPH1025172A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3101805B2 true JP3101805B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=16016073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08176581A Expired - Fee Related JP3101805B2 (ja) | 1996-07-05 | 1996-07-05 | 膨張黒鉛製シール素材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3101805B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0548111U (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | スタンレー電気株式会社 | 車両用灯具 |
| CN107110463B (zh) * | 2014-12-25 | 2022-06-21 | 株式会社小糸制作所 | 照明装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642923B1 (ko) | 2002-06-18 | 2006-11-03 | 도요탄소 가부시키가이샤 | 가요성을 갖는 고순도 팽창 흑연시트와 그 제조방법, 및상기 시트를 이용한 카본 도가니의 내층 |
| JP2008120680A (ja) * | 2002-06-18 | 2008-05-29 | Toyo Tanso Kk | 可撓性を有する高純度膨張黒鉛シート |
| JP4759526B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2011-08-31 | 日本ピラー工業株式会社 | 膨張黒鉛製編み糸 |
| JP5643519B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2014-12-17 | ニチアス株式会社 | 被覆コルゲートメタルガスケットの製造方法及び被覆コルゲートメタルガスケット |
| JP5555644B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2014-07-23 | 日本ピラー工業株式会社 | 膨張黒鉛製編み糸 |
-
1996
- 1996-07-05 JP JP08176581A patent/JP3101805B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0548111U (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | スタンレー電気株式会社 | 車両用灯具 |
| CN107110463B (zh) * | 2014-12-25 | 2022-06-21 | 株式会社小糸制作所 | 照明装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1025172A (ja) | 1998-01-27 |
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