JPH02188417A - 炭素及びグラファイト表面をシールする局所処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は炭素及びグラファイト表面をシールする局所処
理に関する。−層詳細には、本発明は、多孔質炭素及び
グラファイト品の表面に、多孔性を除くために、含浸さ
せる或は塗布する改良方法に関する。

微速ｊ１え止 航空機及び宇宙産業において用いるためのグラファイト
−エポキシ複合部品のような複合材料の部品を製造する
場合、使用面上に開放多孔度がない金型を用いることが
必要である。この要求の理由は本質的に２要素あり、す
なわち、（１）液状樹脂が金型媒体中に侵入するのを防
ぐこと、及び（２）複合材料部品を真空成形する間に金
型断面に高い差圧がかかる際にガスが金型を通って浸透
するのを防ぐことである。

グラファイトは、広い範囲の温度変化にわたって寸法安
定性に優れておりかつ温度許容度が高いことから、これ
らの複合材料の製造において金型成形材料として用いる
ための理想的な候補となる。しかし、製造したまま及び
機械仕上したままの微細粒子のグラファイトは、望まし
くない表面多孔性、並びにダスチングを有しかつ摩耗特
性に劣っており、この特有の用途において使用すること
がひど（制限されている。

グラファイト材料の多孔性を除く一般的な方法はグラフ
ァイト造形品に液体樹脂状材料を含浸させ、該材料を硬
化させて開放細孔を事実止金て充填或はブロックするも
のである。これらの含浸プロセスでは、グラファイト品
をオートクレーブの中に入れる。オートクレーブを排気
して造形品の多孔質構造からガスを除いて液体樹脂状材
料に上る含浸を確実にさせる。次いで、電極を樹脂状材
料に加圧下で接触させて樹脂が電極の細孔に浸透するの
を助けるのが普通である。樹脂を含浸させた後に、含浸
させた電極を加熱して樹脂を硬化させる。多孔度の完全
なシールを達成するのに、複数の、通常の３回或はそれ
以上の含浸／硬化サイクルを必要とする。

ゴウルドスタイン（ＧｏＬｄｓｔｅｉｎ）に１９５９年
１０月２０日に発行された米国特許２．９０９゜４５０
号は炭素電極のような多孔質製品を処理して多孔性を除
く方法を開示している。フルフリルアルコール６５〜９
９重量％、フルフラール０〜２５重量％、塩化亜鉛触媒
０．５〜１０重量％を含有し、残りが水の溶液を製品に
含浸させる。炭素電極を処理用シリンダー内の溶液中に
浸漬させて含浸を行ない、炭素電極に減圧をかける。次
いで、電極を、溶液中に浸漬させながら、圧力１５０　
ｐｓｉ　　（１１ｋｇ／ｃｍ”　）を１時間かける。含
浸させた電極を次いで処理用シリンダーから取り出して
９５゜〜１００℃のオーブン中に入れて１８〜２４時間
硬化させる。この手順を、炭素電極の多孔性が本質的に
除かれるまで、１回或はそれ以上繰り返すことができる
。

しかし、これらの従来技術法は、グラファイト製品をオ
ートクレーブ或は同様の装置内で減圧し、次いで加圧し
て処理することを要する点で不利をこうむる。所定の精
密機械仕上げしたグラファイト造形品及び大きい部品は
、オートクレーブタイプの装置では、それらの形状或は
寸法により、加工するのが容易でない。このように、こ
れらの部品は、これらの従来技術の方法で処理するのが
困難或は不可能である。別の問題は、樹脂状材料を部品
表面に塗布することが一様でなく、いくらか過剰の樹脂
状材料が典型的には表面上に残り、樹脂が表面に蓄積し
た一様でないコーティングを形成することである。樹脂
を硬化させた後に、これらの表面蓄積及び表面上の一様
でないコーティングは、クラファイト部品を機械加工す
る微妙な寸法公差を失うに至る。

免乱立旦刀 よって、発明の目的はグラファイト品に含浸させて該品
の表面多孔性を除く方法を提供するにある。

更に１発明の目的は多孔質炭素或はグラファイト品の表
面に樹脂状材料を薄く、均一に、平ら（１ｅｖｅｌ）に
塗布し、それで樹脂を硬化させる際に製品の機械加工許
容差が失なわれないようにした、グラファイト品の含浸
方法を提供するにある。

発明の目的は、また、減圧及び／又は加圧装置を必要と
しない炭素及びグラファイト品の含浸方法を提供するに
ある。

発明のそれ以上の目的は下記の検討において明らかにな
るものと思う。

及ｊ１日組成 本発明の実施態様は、 ＋ａ＋熱硬化性処理用溶液を多孔質炭素或はグラファイ
ト品の表面に塗布し、この際、該品の表面の温度を処理
用溶液の硬化温度より低くし、該品の表面上の処理用溶
液の粘度を周囲圧力で処理用溶液を該品の細孔中に浸透
させる程に低いものにする： ｔｂｒ処理用溶液を該品の細孔中に浸透させ、この際、
処理用溶液を該品の細孔中に浸透させる速度で十分な回
数処理用溶液を塗布して所定の最少に減少させる； ｆｃ）過剰の処理用溶液を該品の表面から除く；（ｄ）
該品の表面を加熱し、含浸させた樹脂の温度を樹脂の硬
化温度にゆっくり上げ、樹脂を該品の細孔内で現場重合
させて該品上に本質的に非孔質表面を形成する 工程を含み、工程ｆａ）から（ｄ）　に至るまでを周囲
圧力で行う多孔質炭素或はグラファイト品の表面をシー
ルする方法である。

発明の処理用溶液は該品の表面で該品の細孔への浸透を
周囲圧力で、すなわち溶液の浸透を助ける空気加圧の助
けなしで可能にさせる程の低い粘度を有する適した重合
性樹脂を含む、処理用溶液は、加圧による助けなしで或
はあらかじめ減圧してガスを細孔から引き出すことなく
毛管作用によって炭素或はグラファイト品の開放細孔中
に引き入れられる。微粒状の（ｆ　ｉｎｅ−ｇｒａ　１
ｎｅｄ）グラファイト及び炭素品の場合、該品の表面の
温度において測定して約１００センチボイスより低い粘
度が通常速している。

処理用溶液は熱硬化性、すなわち硬化温度に加熱するこ
とによって硬化することができ、その温度において、処
理用溶液は急速に重合する。硬化温度は処理用溶液を塗
布する際の表面の温度より高い、すなわち、処理用溶液
は表面の温度において十分に安定或は非反応性であり、
それで溶液が該品の細孔に浸透し及び過剰の溶液を除く
のが可能になる。処理用溶液を形成するのに用いる重合
性樹脂は、硬化した状態で、含浸させた品が使用中暴露
される温度において安定であるべきである。加えて、樹
脂は該品の表面温度において十分に低い粘度の処理用溶
液にすることができなければならない。樹脂及び重合性
溶液は固体であるか或は高い粘度を有するのが代表的で
あるので、処理用溶液を塗布する前に、その粘度を好ま
しくは該品の表面を加熱することによって下げなければ
ならない。加えて、処理用溶液の粘度を適当な溶媒で希
釈して下げてもよい。

処理用溶液を表面に塗布して表面の細孔中に浸透或は侵
入させる。処理用溶液を塗布して溶液を浸透させるサイ
クルを繰り返して細孔中に浸透させる処理用溶液の量を
最大にさせるのが好ましい。繰り返す回数は、日常の実
験により、処理用溶液が該島表面に吸収される速度を観
測し及び処理用溶液の塗布を、浸透速度がのろくなって
所定値になるまで繰り返して求めることができる。

次いで、細孔中に浸透しなかった表面上の過剰溶液を除
いて本質的に処理用溶液の蓄積のない表面とする。

過剰の溶液を除いた後に、次いで、浸透させた処理用溶
液を、該品の表面を硬化温度まで加熱して樹脂を急速に
重合或は硬化させることによって硬化させ、該品上に本
質的に非孔質表面を形成する。

処理用溶液を該品の非孔質表面に塗布して表面上に処理
用溶液の層或はコーティングを形成し、処理用溶液の層
を磨き仕上げして表面上に細孔の平らで均一な充填を達
成し、塗布及び磨き仕上げを、表面における多孔性が本
質的に除かれるまで繰り返し、次いで塗被した層を加熱
して温度を樹脂の重合温度にゆっ（り上げ、それで樹脂
を硬化させて該品の細孔を充填する樹脂含浸剤で化学的
に架橋させた平らで、不透質表面フィルムを生成するこ
とによって該品を磨き仕上げして骸晶に円滑な仕上げコ
ーティングをもたらすのが好ましい。

本発明の別の実施態様は本発明の方法によって作った、
表面に熱硬化性樹脂を深さ約３０〜５０Ｉに含浸させ２
品の残りの容積に本質的に熱硬化性樹脂のない炭素或は
グラファイト品である。その品は、該品の細孔において
熱硬化性樹脂含浸剤で化学的に架橋させた熱硬化性樹脂
の薄く、平らな、液体及びガス不透質表面コーティング
を有する。

予期しないことに、発明に従って、多孔質炭素或はグラ
ファイト品の表面を、高温重合性液状樹脂を含有する処
理用溶液を周囲或は大気圧で塗布して有効にシールし得
ることを見出した。加えて、該品の外部寸法を変える表
面上の一様でないコーティング及び残分のないシールを
達成することができる０発明の予期しない結果は、重合
性処理溶液を表面において低い粘度を有する該品の表面
に塗布し、該溶液を表面の細孔に浸透させて達成される
。

発明の方法は周囲圧で行う。これは、従来技術の含浸プ
ロセスにおいて必要とした高圧オートクレーブの必要性
を排除する。該品の寸法或は形状を制限するオートクレ
ーブを用いないことにより、ずっと大きくかつ形状の一
層複雑な品を処理することが可能である。加えて、処理
溶液を、通常利用し得ない或はオートクレーブ環境にお
いて実施し得ない方法、例えば溶液の複雑な吹付は技法
、はけ塗、塗りつけ（ｗｉｐｉｎｇ）及び手塗りによっ
て塗布することができる。これは処理用溶液を表面に一
層均一に塗布することを可能にし、かつオートクレーブ
中で一様に処理することができない複雑な形状寸法を有
するグラファイト及び炭素部品の処理を可能にする。加
えて、オートクレーブを用いないことにより、表面から
過剰の処理用溶液を除いた後に処理用溶液を重合させる
ことが可能である。これは、更に、オートクレーブを用
いる方法で可能なよりも一層一様なコーティングを該品
の表面にもたらす、なお均一なコーティングにより、表
面上に処理用溶液の蓄積がないことにより、よって、精
密機械加工した許容度を従来技術の方法により可能でな
い度合に保つことが可能である。

加圧及び減圧サイクルを用いて含浸を助けなかったにも
かかわらず、炭素或はグラファイト造形品の表面を有効
にシールすることは予期されない。発明の代表的な実施
では、成形用具用に通常用いられるグラファイトを用い
て、表面を硬化或は熱硬化樹脂のおよそ３０〜５０ｍｍ
と推定される深さにシールする。対照して、オートクレ
ーブ装置等を用いた上記ゴウルドスタイン特許の場合の
ように従来の加圧含浸及び硬化法は、該品の物体全体に
わたる細孔を実質的に全て充填することになるのが普通
である０本発明は、表面部分のみをシールすることによ
って、装置及び材料費の相当の節約を可能にする０本方
法は、オートクレーブ装置では加工容易でない精密機械
仕上げした造形品及び大きい部品を処理して表面多孔度
を全て充填或はブロックして見かけ全不透質とし得る点
で相当の改良を成す、その上、精密機械仕上げした炭素
或はグラファイト表面を処理して、オートクレーブ加工
によって通常可能でない、該品の寸法を有意に変えない
薄く、均一な、平らなコーティングを達成することがで
きる。

免肚息に１ 多数の粘度の低い高温重合性液状樹脂を発明の方法で用
いることができる。約２００℃まで温度安定性であるた
め、フラン或はフェノール系樹脂が実用的であることが
わかった。好ましい液状樹脂はフルフラール或はフルフ
リルアルコールである。フルフリルアルコールは、炭素
及びグラファイトとの相容性が知られており、かつ粘度
を容易に下げて周囲圧力において細孔の浸透を可能にす
る能力があることから、発明の方法において用いるのに
特に好ましい。

フラン及びフェノール系樹脂は、熱活性化される触媒系
を用いて硬化させるのが代表的である。

好ましいフルフリルアルコール液状樹脂は多数の熱活性
化触媒によって樹脂化或は硬化させることができる反応
性化合物である。しかし、最も適した触媒は酸性触媒で
ある。鉱酸１強有機酸、ルュイス酸、ハロゲン化アシル
がこの目的で非常に活性な触媒である。共反応性（ｃｏ
−ｒｅａｃｔｉｖｅ）触媒、例えば無水フタル酸もまた
用いてよい、使用することができる多くの触媒の具体例
は下記の通りである：トルエンスルホン酸、フェノール
スルホン酸、酸クロリド、ベンゼンスルホン酸、スルホ
ン酸塩、フタロイルクロリド、塩酸、リン酸、マレイン
酸、硫酸、塩化亜鉛、しかし、塩化亜鉛で触媒したフル
フリルアルコールは比較的低い硬化温度で優れたシール
能力を示し、この理由で、塩化亜鉛は発明の実施におい
て用いるための好ましい触媒であることがわかった。

触媒活性化される処理用溶液、例えばフルフリルアルコ
ールは、主割合の高温重合性液状樹脂と少割合の熱活性
化触媒及び水とを周囲温度で混和して調製する。通常、
触媒は、グラファイト表面の中への最適な侵入を容易に
するために、該品の加熱面に適用する際に低い粘度を確
実にするような量で用いるべきである。代表的には、室
温（２５℃）、粘度約５センチボイスが適していること
が認められ、処理用溶液を表面に塗布する際に、更に表
面を約６０℃に加熱して処理用溶液の粘度を更に下げる
。好ましい樹脂−触媒系の場合、塩化亜鉛水溶液触媒を
、フルフリルアルコールに対し約２〜１０％の触媒溶液
の相対重量割合で用いることが勧められる。

所定のグラファイト成形用具及び金型、特に成形複合材
料航空機部品を加工するのに用いる金型を加工する場合
、２００℃を越える高温安定性が必要とされる。よって
、フルフリルアルコール樹脂等はこれらの用途に適して
おらず、−層高潟に耐える適した樹脂を使用しなければ
ならない、約４００℃までの温度安定性の場合、処理用
溶液は、例えばポリイミド、ポリベンズイミダゾール、
ビスマレイミド、ポリアリールケトン、ポリフェニレン
スルフィドを含むことができる。好ましいクラスの高温
ポリマー樹脂はフッ素化ポリイミドである。

高温重合性樹脂は固体の形であることがしばしばであり
、粘度を下げるために相容性溶媒に溶解しなければなら
ない、処理用溶液の粘度を下げるのに適した溶媒は使用
する特定の樹脂と相容性の任意の溶媒を含む、フッ素化
ポリイミドを含有する溶液用に適した溶媒は、例えばメ
チルエチルケトン、ｌ−メチル−２−ピロリドンを含む
、フッ素化ポリイミド樹脂をベースにした適した処理用
溶液は下記の例■で使用する通りの溶液である。

処理用溶液を塗布する前に、表面汚染物、並びに荒いグ
ラファイト粒子及び機械仕上げ作業の後に残留し得るダ
ストを除くために、多孔質炭素或はグラファイト製品の
表面を既知の手順を用いて十分に清浄にする。

炭素或はグラファイト該品の表面を加熱して粘度を下げ
る場合、清浄にした該品を、清浄にした後に炉１例えば
強制通用炉に入れて加熱する。該品を周囲圧力で加熱し
て、該品の加熱面に接触した際に処理用溶液の粘度を下
げる程に高い高温にする。任意の所定の処理用溶液に関
して用いる予熱温度は、樹脂の急速な架橋を避けながら
処理用溶液の最大の粘度低下或は「薄化（ｔｈｉｎｎｉ
ｎｇ）　Ｊを達成するように注意深く選ばなければなら
ない。

、塩化亜鉛触媒するフルフリルアルコール系の場合、最
適の予熱温度は約６０℃である。

いくつかの既知の技法の内のいずれか一つを用いて、処
理用溶液を周囲圧力で多孔質炭素或はグラファイト品の
表面に均一に塗布する。溶液は、例えば、吹付は或はブ
ラシ或は布で塗りつけることにより、或は該品を処理用
溶液の浴内に浸漬することによって塗布することができ
る。いずれの場合でも、低粘度処理用溶液は毛管作用に
よって炭素或はグラファイト品の開放細孔の中に引き入
れられることになる。

処理用溶液を表面に、表面が処理用溶液で実質的に飽和
されると思われるまで塗布する。これは、処理用溶液が
表面に浸透するように繰り返して塗布することを要する
。処理用溶液を該品の表面に１０〜１４回、或は吸収が
おそくなって所定の最少量１例えば乾燥スポットが現わ
れるのに約５分経過するようになるまで塗布するのが普
通である。

処理用溶液を骸晶に塗布した後に、表面に残る過剰の溶
液、すなわち、表面中に侵入或は浸透しなかった溶液を
除いて最終品上に一様な表面を確実にしかつ該品の外側
寸法を変える望ましくない蓄積を防ぐ。溶液は任意の適
した手段、例えばぼる布でぬぐって除いてもよい。

飽゛和しているが乾燥した表面を有する炭素或はグラフ
ァイト品を、次いで大気圧炉に入れ、ゆっくり加熱して
該品の細孔内の含浸樹脂を硬化させる程の高い温度にす
る。該品を、種々の加熱速度を段階方式で用い、中間温
度における滞留時間を色々にして加熱して硬化温度にす
る。

フランベースの処理用溶液の場合、硬化温度は約２００
℃である。加熱速度を約５〜約２５℃／時間の範囲にし
て、良好な結果の硬化を達成した。硬化を一層迅速にす
ると、樹脂が該島表面からにじみ出て該品の寸法精度を
危（することになり得る６表■はフランベースの処理用
溶液で含浸させた炭素或はグラファイト品を加熱するの
に適したスケジュールを示す： 表　　■ フランベースの処理用溶液を 硬化させる加熱スケジュール 此ｉ里ユ　　　１−崖　　　１且里１　　呆−皿６０℃
　　　　　　　　　　　　　　　１時間６０℃　２２℃
／時間　　１４０℃ １４０℃　３４℃／時間　　２００℃ ２００℃　　　　　　　　　　　　　　　　１時間ポリ
イミドベースの処理用溶液の場合、硬化温度は約２４０
℃である。加熱速度を約５〜約２５℃／時間の範囲にし
て、良好な結果の硬化を達成した０表■はフッ素化ポリ
イミドベースの処理用溶液を含浸させた炭素或はグラフ
ァイト品を加熱するのに適したスケジュールを示す、非
多孔質表面を有する該品を約２４０℃より高い温度で用
いる場合、溶液処理した表面を更に加熱速度約２５〜ｂ 好ましくは約４１０℃近くに後硬化させなければならな
い。

表　　■ フッ素化ポリイミドベースの処理用 溶液を硬化させる加熱スケジュール 皿１目Ｊ度　　　　ＬＪｔ　　　　　辰ＮＷ鷹　　保−
一持６５゜〜２４０℃　２５℃／時間　　２４０℃　　
４時間極めて低い度合の多孔度を必要とする場合、処理
用溶液のコートを塗布し、過剰の溶液を除き、溶液を硬
化させるサイクルを１回或はそれ以上繰り返すことが必
要になり得る。

「仕上げ」コーティングを硬化させた後の含浸炭素或は
グラファイト品に塗布してもよい、「仕上げ」コーティ
ングは残留する多孔度を充填して該島表面を平らにする
働きをする。一実施態様では、フランベースの処理用溶
液を用い、該品の樹脂を含浸させた表面を加熱して触媒
の存在における樹脂の重合温度、すなわち、好ましいフ
ルフリルアルコール−塩化亜鉛系の場合的４５℃より低
い高い温度にする。該品の加熱した樹脂含浸表面に、次
いで、処理用溶液の層を均一に塗被した後に１表面をし
めった布で手による磨き仕上げする。磨き仕上げする間
、該品中の熱によって重合が進行し得、該品を更に加熱
して樹脂のそれ以上の重合を助けてもよい。手で磨き仕
上げすることによって、該品表面上に薄く、平らな、光
沢表面フィルムを生じることが可能である。溶液を数回
或はそれ以上再塗布しかつ磨き仕上げして表面の多孔性
を本質的に除くようにする、塗布した溶液を次いで加熱
して温度をゆっくり上げて樹脂の重合を完了させ、それ
で樹脂を硬化させて製品の表面上に薄く、平らで、均一
な液体及びガス不透質フィルム或はコーティングを生成
する６表面上に生成したフィルムは外面コーティングで
なく、該品の細孔を充填する樹脂含浸剤で化学的に架橋
される。

製品を処理する間ずっと同じ処理用溶液を用いるのが好
ましいが、処理用溶液を反復塗布するのに、異なる処理
用溶液を用いてよく、或は異なる処理用溶液を用いて磨
き仕上げした上塗を形成してもよい。

下記の例は発明の実施を更に説明する働きをする。

例−一１ フルフリルアルコールおよそ９５重量％と、無水塩化亜
鉛粉末２．５重量％と、脱イオン水２．５重量％とを混
和して処理用溶液を調製した。混合シーケンスは下記の
通りであった：初めに塩化亜鉛粉末を水に溶解し、その
ようにして作った塩化亜鉛水溶液を次いでフルフリルア
ルコールに加えた。

この処理用溶液を用いて、あらかじめ所望の形状に機械
加工しかつ十分に清浄にして全ての表面汚染物及び荒い
グラファイト粒子及びダストを除いておいた多数のグラ
ファイト品に表面含浸させた。次いで、グラファイト品
を大気圧強制通風炉で加熱して温度６０℃にした。骸晶
がこの温度で安定になった後に、該品を炉から取り出し
て換気をよくしかつ明るくした作業領域においた。

次いで、予熱したグラファイト品に処理用溶液の層を室
温で、溶液を該品の表面に均一にはけ塗りすることによ
って塗布した。溶液な該島表面中に浸透させ、溶液の別
の層を同じようにして塗布して吸収させた。この手順を
、吸収が極めてのろくなるまで、すなわち乾燥スポット
が現われるのに約５分かかるようになるまで、平均１０
〜１４回反復した。処理用溶液を最後に塗布した後に、
製品を約２０〜３０分間固まらせた６次いで、残留液を
全て表面からぬぐい取った。液状樹脂が表面上に堆積し
たそれらの場合では、処理用溶液でしめらせた布を用い
て樹脂を軟化させて取り除いた。

グラファイト品を次いで表ｒに示す同じ加熱スケジュー
ルを用い、大気炉内で加熱して含浸させた樹脂を硬化さ
せた。次いで、硬化させた該品を炉から取り出して室温
に冷却させた。

次いで、該品を再び再加熱して温度的４５℃にした。前
の硬化サイクルからの該品の表面上のダスト或は残分を
全てぬぐい取って除いた。次いで、処理用溶液の十分な
コーティングを各々のグラファイト品の全表面に塗布し
た。最少の吸収のみが明らかであった。該品の塗布面を
、次いで溶液でしめらせた布で磨き仕上げして表面多孔
度の平らで均一な充填を達成した。多孔性が再び現われ
たそれらの場合には、処理用溶液の追加の層を再び塗布
し、磨き仕上げを繰り返した。溶液の最後の層を磨き仕
上げと共に塗布するにつれて、コーティングは粘着性に
なった。コーティングの過度の発煙及び堆積を全ての場
合において避けた。

仕上げコートが完了した後に、最終コートにおける樹脂
を硬化させるために、同じ硬化スケジュールを用いて該
品を再び加熱した。

匠−１ フッ素化ポリイミド樹脂およそ１４重量％と溶媒８６重
量％とを混和して処理用溶液を調製した。フッ素化ポリ
イミド樹脂はナショナルスターチ　アンド　ケミカルコ
ーポレーションから商標ｒＴｈｅｒｍｉｄ　ＦＡ−７０
０Ｊで入手し得た。溶媒はメチルエチルケトン８０重量
％と１−メチル−２−ピロリドン２０重量％との混合物
であった。この処理用溶液を用いて、あらかじめ所望の
形状に機械加工しかつ十分に清浄にして全ての表面汚染
物及び荒いグラファイト粒子及びダストを除いておいた
多数のグラファイト製品を表面含浸させた。

該品を予熱して温度６５℃にした０次いで、処理用溶液
の層をグラファイト品の予熱した面に室温で、溶液を表
面に均一にはけ塗りすることによって塗布した。溶液を
該島表面中に浸透させ、溶液の別の層を同じようにして
塗布して吸収させた。この手順を、吸収が極めてのろく
なる、すなわち、例えば乾燥スポットを示すのに５分か
かるようになるまで平均ｌＯ〜１４回反復した。処理溶
液を最後に塗布した後に、該品を約２０分〜３０分間硬
化させた。次いで、残留する液を全て表面からぬぐい取
った。液状樹脂が表面上に堆積したそれらの場合には、
処理用溶液をしめらせた布を使用して樹脂を軟化させて
除いた。

次いで、グラファイト品を、表ＩＩに示す同じ加熱スケ
ジュール或はサイクルを用いて、大気炉中で加熱して含
浸させた樹脂を硬化させた。硬化させた該品を次いで炉
から取り出して室温に冷却させた。

先の例に記載した実験作業は代表的には最大粒度的０．
００６インチ（０，１５ｍｍ）を有する微粒状のグラフ
ァイト品を用いて行ったが、発明の方法はそのように限
られず、−層粗大なグレードの炭素及びグラファイト材
料の含浸及びシーリングにも同様に広く適用し得る。そ
の上、例で用いた触媒溶液の代りに他の触媒溶液を使用
し得ることは理解されるものと思う、当業者ならば発明
の範囲及び精神から逸脱しないで多くの変法が可能であ
り、特許請求の範囲に記載する通りの発明は発明の精神
から逸脱しない発明の変更及び変更態様を全て含む意図
であることを認めるものと思う０本発明の他の変更及び
変更態様が当業者に思い浮かぶのはもち論のことと思う
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）熱硬化性処理用溶液を多孔質炭素或はグラフ
   ァイト品の表面に塗布し、この際、該品の表面の温度を
   処理用溶液の硬化温度より低くし、該品の表面上の処理
   用溶液の粘度を周囲圧力で処理用溶液を該品の細孔中に
   浸透させる程に低いものにする； （ｂ）処理用溶液を該品の細孔中に浸透させ、この際、
   処理用溶液を該品の細孔中に浸透させる速度で十分な回
   数処理用溶液を塗布して所定の最少に減少させる； （ｃ）過剰の処理用溶液を該品の表面から除く； （ｄ）該品の表面を加熱し、含浸させた樹脂の温度を樹
   脂の硬化温度にゆっくり上げ、樹脂を製品の細孔内で現
   場重合させて製品上に本質的に非孔質表面を形成する 工程を含み、 工程（ａ）から（ｄ）に至るまでを周囲圧力で行う多孔
   質炭素或はグラファイト品の表面をシールする方法。 ２、処理用溶液の粘度が該品の表面の温度で１００セン
   チポイズより低い特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、工程（ａ）及び（ｂ）を複数回行う特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ４、更に、 （ｅ）処理用溶液を該品の表面に塗布して該品の表面に
   処理用溶液の層を形成する； （ｆ）処理用溶液の層を磨き仕上して表面に存在する細
   孔の一様な均一充填を達成する；工程（ｅ）及び（ｆ）
   を、表面の多孔性を本質的に除くように十分な回数実施
   し； （ｇ）塗被した層を加熱して層の温度を樹脂の重合温度
   にゆっくり上げ、それで樹脂を硬化させて製品の細孔に
   含浸充填する樹脂で化学的に架橋させた一様な不透質の
   表面フィルムを生成する工程を含む特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ５、該品が最大粒度０．１５ｍｍ（０．００６インチ）
   を有する微細粒子のグラファイトである特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ６、工程（ａ）で、処理用溶液を表面に吹付けることに
   よって処理用溶液を塗布する特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ７、工程（ａ）で、処理用溶液を表面に塗りつけること
   によって処理用溶液を塗布する特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ８、工程（ａ）で、該品を処理用溶液内に浸漬させるこ
   とによって処理用溶液を塗布する特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ９、工程（ａ）及び（ｂ）を１０〜１４回実施する特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 １０、該品の浸漬させた表面を１時間当り５゜〜２５℃
   の速度で加熱する特許請求の範囲第１項記載の方法。 １１、工程（ｆ）で、該品の浸漬させた表面を、処理用
   溶液でしめらせた布で磨き仕上する特許請求の範囲第４
   項記載の方法。 １２、工程（ａ）で処理用溶液を塗布する前に、該品の
   表面を十分に高い温度に加熱して加熱面に接触する処理
   用溶液の粘度を十分に下げて処理用溶液を該品の細孔内
   に浸透させる特許請求の範囲第１項記載の方法。 １３、処理用溶液が加熱面に塗布する際に周囲温度であ
   る特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４、処理用溶液の粘度が２５℃において５センチポイ
   ズである特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５、該品の表面を温度６０℃に加熱した後に処理用溶
   液を塗布する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １６、主割合の高温重合性液状樹脂と少割合の熱活性化
   される触媒とを周囲温度で混和して処理用溶液を調製す
   る特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １７、高温重合性液状樹脂をフラン樹脂及びフェノール
   系樹脂からなる群より選ぶ特許請求の範囲第１６項記載
   の方法。 １８、液状樹脂がフルフラール、フルフリルアルコール
   及びこれらの混合物からなる群より選ぶフラン誘導体で
   ある特許請求の範囲第１６項記載の方法。 １９、液状樹脂がフルフリルアルコールである特許請求
   の範囲第１６項記載の方法。 ２０、熱活性化される触媒を鉱酸、強有機酸、ルュイス
   酸及びハロゲン化アシルからなる群より選ぶ特許請求の
   範囲第１６項記載の方法。 ２１、熱活性化される触媒をトルエンスルホン酸、フェ
   ノールスルホン酸、酸クロリド、ベンゼンスルホン酸、
   スルホン酸塩、フタロイルクロリド、塩酸、リン酸、マ
   レイン酸、硫酸及び塩化亜鉛からなる群より選ぶ特許請
   求の範囲第１６項記載の方法。 ２２、熱活性化される触媒が塩化亜鉛である特許請求の
   範囲第１６項記載の方法。 ２３、熱活性化される触媒が塩化亜鉛の５０％水溶液で
   ある特許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２４、無水フタル酸を共反応性触媒として用いる特許請
   求の範囲第２３項記載の方法。 ２５、処理用溶液がフルフリルアルコール及びフルフリ
   ルアルコールの２〜１０重量％の量の塩化亜鉛を含む特
   許請求の範囲第１２項記載の方法。 ２６、処理用溶液がフルフリルアルコール９５重量％、
   無水塩化亜鉛２．５重量％及び脱イオン水２．５重量％
   を含む特許請求の範囲第１２項記載の方法。 ２７、該品の表面を温度６０℃に加熱した後に処理用溶
   液を塗被する特許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２８、工程（ｄ）で、該品の含浸させた面を速度２５℃
   ／時間で加熱して最終温度２００℃にする特許請求の範
   囲第１６項記載の方法。 ２９、工程（ｄ）で、該品の含浸させた面を表 I に示
   すスケジュールに従って加熱する特許請求の範囲第１６
   項記載の方法。 ３０、更に、 （ｅ）処理用溶液を該品の表面に塗布して該品の表面に
   処理用溶液の層を形成する； （ｆ）処理用溶液の層を磨き仕上して表面に存在する細
   孔の一様な均一充填を達成する；工程（ｅ）及び（ｆ）
   を、表面における多孔性を本質的に除くように十分な回
   数実施し；（ｇ）塗被した層を加熱して層の温度を樹脂
   の重合温度にゆっくり上げ、それで該品の細孔に含浸充
   填する樹脂で化学的に架橋させた一様な不透質の表面フ
   ィルムを生成する 工程を含む特許請求の範囲第１２項記載の方法。 ３１、工程（ｄ）で生成した非多孔質面を加熱して処理
   用溶液の硬化温度より低い温度にした後に工程（ｅ）で
   重合性処理用溶液の層を塗布する特許請求の範囲第３０
   項記載の方法。 ３２、工程（ｅ）における処理用溶液がフルフリルアル
   コール及びフルフリルアルコールの２〜１０重量％の量
   の塩化亜鉛を含み、該品の非多孔質面を加熱して４５℃
   にする特許請求の範囲第３０項記載の方法。 ３３、熱により重合し得る樹脂を溶媒に溶解して処理用
   溶液を調製する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３４、熱重合性樹脂をポリイミド、ポリベンズイミダゾ
   ール、ビスマレイミド、ポリアリールケトン及びポリフ
   ェニレンスルフィドからなる群より選ぶ特許請求の範囲
   第３３項記載の方法。 ３５、工程（ｄ）で生成した非多孔質面を加熱速度２５
   ゜〜６０℃／時間で加熱して温度３５０゜〜４５０℃に
   する工程を加えて含む特許請求の範囲第３４項記載の方
   法。 ３６、重合性樹脂がフッ素化ポリイミドである特許請求
   の範囲第３３項記載の方法。 ３７、重合性樹脂が溶媒に溶解する前に固体樹脂である
   特許請求の範囲第３３項記載の方法。 ３８、溶媒をメチルエチルケトン及び１−メチル−２−
   ピロリドンからなる群より選ぶ特許請求の範囲第３３項
   記載の方法。 ３９、溶媒がメチルエチルケトン及び１−メチル−２−
   ピロリドンを含む特許請求の範囲第３３項記載の方法。 ４０、溶媒が溶媒の重量を基準にして８０重量％のメチ
   ルエチルケトン及び２０重量％の１−メチル−２−ピロ
   リドンを含む特許請求の範囲第３３項記載の方法。 ４１、処理用溶液がフッ素化ポリイミド、メチルエチル
   ケトン及び１−メチル−２−ピロリドンを含む特許請求
   の範囲第３３項記載の方法。 ４２、処理用溶液が処理用溶液の全重量を基準にして１
   ４重量％のフッ素化ポリイミド及び８６重量％の溶媒を
   含む特許請求の範囲第４０項記載の方法。 ４３、該品の表面を加熱した後に処理用溶液を塗被する
   特許請求の範囲第３３項記載の方法。 ４４、該品の含浸させた表面を速度２５℃／時間で加熱
   して最終温度２４０℃にする特許請求の範囲第３３項記
   載の方法。 ４５、該品の含浸させた表面を表IIに示すスケジュール
   に従って加熱する特許請求の範囲第３３項記載の方法。 ４６、工程（ｄ）で生成した非多孔質面を更に加熱して
   硬化温度より高い温度にする特許請求の範囲第３３項記
   載の方法。 ４７、非多孔面を更に加熱速度２５０〜６０℃／時間で
   加熱して４１０℃にする特許請求の範囲第４６項記載の
   方法。 ４８、表面を熱硬化樹脂により深さ３０〜５０ｍｍに含
   浸させた炭素或はグラファイト品であって、該品の残り
   の容積は本質的に熱硬化性樹脂が存在せず、該品の細孔
   中に含浸された熱硬化性樹脂で化学的に架橋された熱硬
   化性樹脂の薄く、平らな、液体及びガス不透質の表面コ
   ーティングを有する該品。