JPH0328289A - 繊維複合黒鉛シート及びその製造法 - Google Patents
繊維複合黒鉛シート及びその製造法Info
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- JPH0328289A JPH0328289A JP1163530A JP16353089A JPH0328289A JP H0328289 A JPH0328289 A JP H0328289A JP 1163530 A JP1163530 A JP 1163530A JP 16353089 A JP16353089 A JP 16353089A JP H0328289 A JPH0328289 A JP H0328289A
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Landscapes
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- Sealing Material Composition (AREA)
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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。
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，一般産業用機械，自動車のガスケット等の材
料となる繊維複合黒鉛シート及びその製造法に関する。
料となる繊維複合黒鉛シート及びその製造法に関する。
（従来の技術）
ガスケット材としては，石綿に有機高分子結合剤を混合
した後，熱圧成形した石綿ビータシート又は石綿ジョイ
ントシ一トが一般的であったが，石綿は人体に有害であ
るためその使用は好捷し〈ない。そこで，石綿の代りに
ガラス繊維やアラミド繊維を用いた非石綿シートの使用
が試みられているが，一般的にこれらの非石綿シートは
価格及び強度の点で石綿シートよう劣る場合が多い。
した後，熱圧成形した石綿ビータシート又は石綿ジョイ
ントシ一トが一般的であったが，石綿は人体に有害であ
るためその使用は好捷し〈ない。そこで，石綿の代りに
ガラス繊維やアラミド繊維を用いた非石綿シートの使用
が試みられているが，一般的にこれらの非石綿シートは
価格及び強度の点で石綿シートよう劣る場合が多い。
１た前記石綿シート及び非石綿シートは繊維間に微細な
空隙が多数存在しているため，ガスケットとして使用し
た場合にこの微細な空隙を縫ってシールすべき流体が外
部に滲出し，シール性が低下する欠点がある。
空隙が多数存在しているため，ガスケットとして使用し
た場合にこの微細な空隙を縫ってシールすべき流体が外
部に滲出し，シール性が低下する欠点がある。
更に前記石綿シート及び非石綿シートは，有機高分子結
合材を３０重量部程度含むため耐熱性及び応力緩和性に
劣るという欠点もある。
合材を３０重量部程度含むため耐熱性及び応力緩和性に
劣るという欠点もある。
上記の欠点を解消するものとして，天然黒鉛，キツシュ
黒鉛等の黒鉛粉末を硫酸と硝酸等の酸化剤との混液に浸
漬し，水洗．脱水後急熱して得られる膨張黒鉛粒子を加
圧成形した可撓性黒鉛シートがある。この可撓性黒鉛シ
ートは，互いに面状に配向した黒鉛粒子からなるので．
極めてシール性に優れてｂり，オた，ゴム，樹脂等の有
機高分子結合剤を全く含んでいないので耐熱性にも優れ
ている。
黒鉛等の黒鉛粉末を硫酸と硝酸等の酸化剤との混液に浸
漬し，水洗．脱水後急熱して得られる膨張黒鉛粒子を加
圧成形した可撓性黒鉛シートがある。この可撓性黒鉛シ
ートは，互いに面状に配向した黒鉛粒子からなるので．
極めてシール性に優れてｂり，オた，ゴム，樹脂等の有
機高分子結合剤を全く含んでいないので耐熱性にも優れ
ている。
（発明が解決しようとする課題）
しかし乍ら，膨張黒鉛粒子を単に加圧戒形しただけのシ
ートは，有機高分子結合剤と補強繊維とから或る石綿シ
ートや非石綿シートに比較して引張り強さ等の機械的強
度が小さく，かつ脆くて折シ曲げるとひび割れを生ずる
欠点がある。１た，油等が浸透し易いという欠点も有し
ている。
ートは，有機高分子結合剤と補強繊維とから或る石綿シ
ートや非石綿シートに比較して引張り強さ等の機械的強
度が小さく，かつ脆くて折シ曲げるとひび割れを生ずる
欠点がある。１た，油等が浸透し易いという欠点も有し
ている。
そこで膨張巻鉛粒子を加圧成形したシートの強度や耐油
性を向上するために結合剤や補強剤を複合する試みが以
前から行われて来た。特開昭６０−７１５７８号公報及
び特開昭６３−７２７８０号公報には，膨張黒鉛，繊維
及び結合剤を混合して加圧成形する方法が提案されてい
るが，かさ密度が０． ０ １ ｇ ／ｃｍ３以下の極
めて軽い粉体である膨張黒鉛に繊維を均一に分散混合す
ることは極めて困難である。壕た，結合剤の溶剤を加え
た状態で湿式混合すると，極めて脆い膨張黒鉛粒子が破
壊され，加圧成形後の強度はかえって低下し，結合剤や
補強繊維の効果は殆んど現れない。
性を向上するために結合剤や補強剤を複合する試みが以
前から行われて来た。特開昭６０−７１５７８号公報及
び特開昭６３−７２７８０号公報には，膨張黒鉛，繊維
及び結合剤を混合して加圧成形する方法が提案されてい
るが，かさ密度が０． ０ １ ｇ ／ｃｍ３以下の極
めて軽い粉体である膨張黒鉛に繊維を均一に分散混合す
ることは極めて困難である。壕た，結合剤の溶剤を加え
た状態で湿式混合すると，極めて脆い膨張黒鉛粒子が破
壊され，加圧成形後の強度はかえって低下し，結合剤や
補強繊維の効果は殆んど現れない。
本発明は，膨張黒鉛から戒る黒鉛シートが本来有するシ
ール性や応力緩和性などの特長を損なうことなく，その
強度や耐油性などの欠点を解消する高強度の黒鉛シート
を提供することを目的とする。
ール性や応力緩和性などの特長を損なうことなく，その
強度や耐油性などの欠点を解消する高強度の黒鉛シート
を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は＊ １ ０ ｇ ／ ｍ”以上の耐熱性繊維
からなる層と膨張黒鉛粒子の層とが交互に積層された成
形体からなう，該成形体には有機高分子結合剤を含有さ
せた繊維複合黒鉛シート及び耐熱性繊維を液体中に分散
させた後，該敢体を蒸発乾燥して得た１ ０ Ｇ ／ｍ
”以上の耐熱性繊維からなるシートと膨張黒鉛粒子から
なる層とを交互に積層戒形して成形体とし，有機高分子
結合剤を，成形前の耐熱性繊維からなるシート及び／又
は膨張黒鉛からなる層にあらかじめ配合しておくか成形
体に含浸し，次ｂで成形体を熱圧成形する繊維複合黒鉛
シートの製造法に関する。
からなる層と膨張黒鉛粒子の層とが交互に積層された成
形体からなう，該成形体には有機高分子結合剤を含有さ
せた繊維複合黒鉛シート及び耐熱性繊維を液体中に分散
させた後，該敢体を蒸発乾燥して得た１ ０ Ｇ ／ｍ
”以上の耐熱性繊維からなるシートと膨張黒鉛粒子から
なる層とを交互に積層戒形して成形体とし，有機高分子
結合剤を，成形前の耐熱性繊維からなるシート及び／又
は膨張黒鉛からなる層にあらかじめ配合しておくか成形
体に含浸し，次ｂで成形体を熱圧成形する繊維複合黒鉛
シートの製造法に関する。
本発明に＞Ｖで，耐熱性繊維としては，芳香族ポリアラ
ミド繊維，フェノール樹脂繊維々どの耐熱性有機繊維１
たぱロックウール，セラミック繊維，ガラス繊維などの
無機質繊維が用いられる。
ミド繊維，フェノール樹脂繊維々どの耐熱性有機繊維１
たぱロックウール，セラミック繊維，ガラス繊維などの
無機質繊維が用いられる。
耐熱性繊維の平均径はｉｏｏμｍ以下及びアスペクト比
は黒鉛シートの強度の点から２０以上であることが好１
しく，更に好１しいアスペクト比は５０以上とされる。
は黒鉛シートの強度の点から２０以上であることが好１
しく，更に好１しいアスペクト比は５０以上とされる。
耐熱性繊維を分散させる液体は．水もしくは有機高機高
分子結合剤を溶解させた有機溶剤であう，有機高分子結
合剤を加えｉくとも液体を乾燥させるだけでシート状に
形成される場合は水で良い。
分子結合剤を溶解させた有機溶剤であう，有機高分子結
合剤を加えｉくとも液体を乾燥させるだけでシート状に
形成される場合は水で良い。
繊維を液体中に分散させた後，液体を加熱して蒸発乾燥
させたとき，１平方メートル当たりの繊維重量ｉ；ｉｌ
０９未満であるとシートが形威されない。
させたとき，１平方メートル当たりの繊維重量ｉ；ｉｌ
０９未満であるとシートが形威されない。
膨張黒鉛粒子は公知の方法で得られたものを使用し，膨
張化率即ちかさ密度は特に制限はない。膨張黒鉛粒子は
層状にして前記耐熱性繊維からなるシートと交互に積層
して成形体とされる。積層する数及び方法は制限がない
。
張化率即ちかさ密度は特に制限はない。膨張黒鉛粒子は
層状にして前記耐熱性繊維からなるシートと交互に積層
して成形体とされる。積層する数及び方法は制限がない
。
有機高分子結合剤は，繊維同士，膨張黒鉛粒子同士及び
繊維と膨張黒鉛粒子との絡み合いによる強度を高めるた
めに加えるものであう，樹脂系及びゴム系に大別される
。可撓性が要求される用途に対してはＮＢＲ，フッ素ゴ
ム，ＳＢＲ，ＣＲ，，シリコンゴム等の人造ゴム結合剤
が好ましい。ガラス繊維等のゴムとの相性の悪い繊維を
用いる場合は，フェノール樹脂，エボキシ樹脂，ボリア
ミド樹脂，ポリイミド樹脂，シリコン樹脂等の耐熱性樹
脂が好１しい。これら有機高分子結合剤の添力ｑ量は，
前記積ノー成形体に対して１〜１５重量部が好１しい。
繊維と膨張黒鉛粒子との絡み合いによる強度を高めるた
めに加えるものであう，樹脂系及びゴム系に大別される
。可撓性が要求される用途に対してはＮＢＲ，フッ素ゴ
ム，ＳＢＲ，ＣＲ，，シリコンゴム等の人造ゴム結合剤
が好ましい。ガラス繊維等のゴムとの相性の悪い繊維を
用いる場合は，フェノール樹脂，エボキシ樹脂，ボリア
ミド樹脂，ポリイミド樹脂，シリコン樹脂等の耐熱性樹
脂が好１しい。これら有機高分子結合剤の添力ｑ量は，
前記積ノー成形体に対して１〜１５重量部が好１しい。
少ないと得られる黒鉛シートの強度及び耐油性が悪くな
＃）．多すぎると耐熱性及び応力緩和性が悪くなる。
＃）．多すぎると耐熱性及び応力緩和性が悪くなる。
有機高分子結合剤は，積層成形する前の耐熱性繊維から
なるシート及び／又は膨張黒鉛からなる層にあらかじめ
添加しておいてもよいし，有機溶剤に溶解した溶液を積
層成形体に含浸して乾燥する方法でもよい。
なるシート及び／又は膨張黒鉛からなる層にあらかじめ
添加しておいてもよいし，有機溶剤に溶解した溶液を積
層成形体に含浸して乾燥する方法でもよい。
その後に行う熱圧成形は，成形体内部への結合剤の浸透
を促進し，耐熱性繊維と膨張黒鉛粒子との絡み合いをよ
り強くシ，所望のシート厚さに成形し，更にゴム系結合
剤の加硫又は樹脂系結合剤の硬化を行うために必須の工
程であり，加熱温度は１２０〜１７０℃が好１しい。
を促進し，耐熱性繊維と膨張黒鉛粒子との絡み合いをよ
り強くシ，所望のシート厚さに成形し，更にゴム系結合
剤の加硫又は樹脂系結合剤の硬化を行うために必須の工
程であり，加熱温度は１２０〜１７０℃が好１しい。
本発明でいう有機高分子結合剤とは，加硫剤あるいは硬
化剤を含むものである。１た，熱圧成形の圧力は特に制
限はない。
化剤を含むものである。１た，熱圧成形の圧力は特に制
限はない。
（実施例）
次に本発明の実施例を説明する。
実施例１
パルブ状アラミド繊維（東レ■製．平均繊維長：２ｍｍ
）５０ｇを水２０Ｉ！中でかく拌混合したものを広さ１
ｍ２のバット内に移し，１１０℃で水を蒸発乾燥させ
た。得られた薄いシートを，広さ１ｍ２の方形金型内に
あらかじめ投入してかいた膨張黒鉛粒子３２０ｇの上に
配し，さらにその上に同量の膨張黒鉛粒子を投入し，厚
さが１ｏになるようにプレスで一体成形した。次いで，
ＮＢＲ（日本合成ゴム■ｉＢ）ｓｏｇ，加硫剤（イオウ
）１．５９．加硫促進剤（テトラメチルチウラムジスル
フィド）１９をアセトン２ｌに溶解した溶液を上記成形
体に含浸し，８０℃でアセト／を蒸発乾燥させた。最後
にこの成形体を，１５０℃に加熱したカレンダーロール
で熱圧成形して厚さ０．５ｍｍ＋ かさ密度約Ｌ ５
９ ／ａｍ’の繊維複合黒鉛シートを得た。
）５０ｇを水２０Ｉ！中でかく拌混合したものを広さ１
ｍ２のバット内に移し，１１０℃で水を蒸発乾燥させ
た。得られた薄いシートを，広さ１ｍ２の方形金型内に
あらかじめ投入してかいた膨張黒鉛粒子３２０ｇの上に
配し，さらにその上に同量の膨張黒鉛粒子を投入し，厚
さが１ｏになるようにプレスで一体成形した。次いで，
ＮＢＲ（日本合成ゴム■ｉＢ）ｓｏｇ，加硫剤（イオウ
）１．５９．加硫促進剤（テトラメチルチウラムジスル
フィド）１９をアセトン２ｌに溶解した溶液を上記成形
体に含浸し，８０℃でアセト／を蒸発乾燥させた。最後
にこの成形体を，１５０℃に加熱したカレンダーロール
で熱圧成形して厚さ０．５ｍｍ＋ かさ密度約Ｌ ５
９ ／ａｍ’の繊維複合黒鉛シートを得た。
この繊維複合黒鉛シートから５０個の強度測定用試片を
切り取って引張シ強度を測定したところ，平均で２ ｓ
ＯＳｃｇｆ／ｃｍ”を示した。膨張黒鉛粒子をプレス
しただけの黒鉛シートの平均引張シ強度は５０〜７ ０
ｋｇｆ ／ｃｍ” ，現在まで強度に関しては最も高
い評価を得ている石綿ジョイントシ一トは２ ０ ０
〜２ ５ ０ｋｇｆ／ｃｍ”である。
切り取って引張シ強度を測定したところ，平均で２ ｓ
ＯＳｃｇｆ／ｃｍ”を示した。膨張黒鉛粒子をプレス
しただけの黒鉛シートの平均引張シ強度は５０〜７ ０
ｋｇｆ ／ｃｍ” ，現在まで強度に関しては最も高
い評価を得ている石綿ジョイントシ一トは２ ０ ０
〜２ ５ ０ｋｇｆ／ｃｍ”である。
第１表に各種シートの引張強度，シール性を表わす液洩
れ圧力，応力緩和率及び耐油性を表わす油浸後重量変化
率を示した。液洩れ圧力は大きい方がシール性が良好で
あう，応力緩和率及び油浸後重量変化率は小さい方が良
好であることを示す。
れ圧力，応力緩和率及び耐油性を表わす油浸後重量変化
率を示した。液洩れ圧力は大きい方がシール性が良好で
あう，応力緩和率及び油浸後重量変化率は小さい方が良
好であることを示す。
第１表から明らかなように実施例ｌの繊維複合黒鉛シー
トは，前記引張強度のほかシール性及び耐油性も各種シ
ート中最良であう，応力緩和率は膨張黒鉛粒子だけから
なる黒鉛シートに次いで良好である。
トは，前記引張強度のほかシール性及び耐油性も各種シ
ート中最良であう，応力緩和率は膨張黒鉛粒子だけから
なる黒鉛シートに次いで良好である。
実施例２
チョップドガラス繊維（富士ファイバー■製，平均繊維
長：５ｍｍ）２００ｇを，ノボラツク型フェノール樹脂
（日立化成工業■製）５重量優溶液４００９中でかく拌
混合したものを，広さ２ ｍ２のバット内に移し．溶剤
を蒸発乾燥させた。得られた薄いシートを２等分し，あ
らかじめかさ密度０．１ ｇ／ｏｎ”に成形して上記樹
脂を５重量優含浸しておいた厚さｌｃｍの膨張黒鉛シー
トを上下からはさんで，１５０℃の金型内で熱圧成形し
て厚さ０．７ｍｍ＊かさ密度約１． ７ ｇ／ｃｍ３の
繊維複合黒鉛シートを得た。
長：５ｍｍ）２００ｇを，ノボラツク型フェノール樹脂
（日立化成工業■製）５重量優溶液４００９中でかく拌
混合したものを，広さ２ ｍ２のバット内に移し．溶剤
を蒸発乾燥させた。得られた薄いシートを２等分し，あ
らかじめかさ密度０．１ ｇ／ｏｎ”に成形して上記樹
脂を５重量優含浸しておいた厚さｌｃｍの膨張黒鉛シー
トを上下からはさんで，１５０℃の金型内で熱圧成形し
て厚さ０．７ｍｍ＊かさ密度約１． ７ ｇ／ｃｍ３の
繊維複合黒鉛シートを得た。
この繊維複合黒鉛シートは，実施例１に示したものに比
べて可繞性は若干悪くなったが，引張強度ぱ３ ０ ０
ｋｇｆ ／ｃｍ２となシ，シール性，応力緩和性及び
耐油性は同等であった。
べて可繞性は若干悪くなったが，引張強度ぱ３ ０ ０
ｋｇｆ ／ｃｍ２となシ，シール性，応力緩和性及び
耐油性は同等であった。
（発明の効果）
本発明の繊維複合黒鉛シートは，従来の他のシートに比
較して強度，シール性及び耐油性が優れ，応力緩和性は
膨張黒鉛粒子のみからなるシートに次いで良い。
較して強度，シール性及び耐油性が優れ，応力緩和性は
膨張黒鉛粒子のみからなるシートに次いで良い。
Claims (3)
- １．１０ｇ／ｍ＾２以上の耐熱性繊維からなる層と膨張
黒鉛粒子の層とが交互に積層された成形体からなり、該
成形体には有機高分子結合剤を含有させた繊維複合黒鉛
シート。 - ２．耐熱性繊維の平均アスペクト比が２０以上である請
求項１記載の繊維複合黒鉛シート。 - ３．耐熱性繊維を液体中に分散させた後、該液体を蒸発
乾燥して得た１０ｇ／ｍ＾２以上の耐熱性繊維からなる
シートと膨張黒鉛粒子からなる層とを交互に積層成形し
て成形体とし、有機高分子結合剤を、成形前の耐熱性繊
維からなるシート及び／又は膨張黒鉛からなる層にあら
かじめ配合しておくか、成形体に含浸し、次いで成形体
を熱圧成形することを特徴とする請求項１又は２記載の
繊維複合黒鉛シートの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163530A JPH0328289A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 繊維複合黒鉛シート及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1163530A JPH0328289A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 繊維複合黒鉛シート及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328289A true JPH0328289A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15775626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1163530A Pending JPH0328289A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | 繊維複合黒鉛シート及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0328289A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339171A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Polymatech Co Ltd | 炭素繊維粉末及びその製造方法並びに熱伝導性複合材料組成物 |
| JP2014083786A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Lignyte Co Ltd | 黒鉛シート複合材及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP1163530A patent/JPH0328289A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339171A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-11-27 | Polymatech Co Ltd | 炭素繊維粉末及びその製造方法並びに熱伝導性複合材料組成物 |
| JP2014083786A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Lignyte Co Ltd | 黒鉛シート複合材及びその製造方法 |
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