JPH04245961A - 膨張黒鉛編組体及びその製法 - 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） この発明は膨張黒鉛グランドパッキン及びその製法に係
り、その目的は生産性・及び作業性に優れ、且つ耐久性
がよく、グランドパッキン、ガスケット、断熱材等とし
て利用できる膨張黒鉛編組体とその製法を提供すること
にある。

（従来技術及びその問題点） 従来より、膨張黒鉛はその耐熱性・耐薬品性・優れた自
己潤滑性といった特性から金型成形、或いはラミネート
等の方法でリング状製品とされ、直接ポンプやバルブの
軸封に組み込まれてグランドパッキンとして広く利用さ
れている。

しかし、このようなリング状製品は予め用いる軸径に合
わせてリング状に形成された特定の軸に対してのグラン
ドパッキンであるため、汎用性・作業性に乏しい製品で
あつた。

即ち、膨張黒鉛は引張強度が弱く、圧縮率及び許容ひね
り回数の少ない脆い物質であるため、石綿のように編組
にして必要な長さに切断して任意の軸封部等に使用でき
るというグランドパッキンではなかった。

このようなことから膨張黒鉛を編組にする方法として特
開昭６３−１８６３号公報に可撓性シートを複数積み合
わせてその表面をアラミド繊維等の繊維でニット編み、
又はユニット編みして編み糸とし、この編み糸を複数本
収束して紐状体の編組とする技術が開示された。

しかしながら、この技術は耐熱性パッキンとして機能し
ないアラミド繊維を用いて編み糸としているため、複数
本収束させて紐状体とする時に表面に露出した繊維等を
燃焼手段等で除去する必要があり、非常に手間とコスト
の係る生産性の悪いグランドパッキンであった。

しかも、この技術は膨張黒鉛が本来有する脆さを何ら改
良するものではなく、強度に劣るグランドパッキンであ
るため、高締め付け時には潰れてしまい軸封部外に食み
出したり、或いは往復動ポンプの軸封等パッキン材と相
手材との接触面が相対移動する軸封に使用した場合は、
膨張黒鉛が相手材周面に焼きつく等の欠点があった。

更には、特開昭６４−２６０９６号公報にグランドパッ
キンに関する技術が開示された。

この技術は角部を構成する編糸をアラミド繊維等の補強
繊維とし、角部を構成しない編糸を膨張黒鉛からなる糸
として角形編組を形成させてグランドパッキンとしたも
のである。

しかしながら、この技術も前記特開昭６３−１８６３号
公報と同様、相手材に接触する部分は燃焼等して除去す
る必要があり、手間とコストの係る生産性の悪いグラン
ドパッキンであった。

しかも、この技術では膨張黒鉛からなる糸を編糸として
使用しており、脆くて千切れたり、縒れたりし易いため
に機械編することができず、生産性が著しく悪いという
欠点があった。

（発明の解決課題） 上記課題に鑑み、業界では、生産性と耐久性のよいグラ
ンドパッキン、ガスケット、断熱材として利用できる膨
張黒鉛編組体とその製法の創出が望まれていた。

（発明の解決手段） この発明は以上のような欠点を回避せんとして金属メッ
シュ及び／又は金属ファイバーを極薄熱融着フィルムを
介して膨張黒鉛フィルムに積層させた積層テープが繊維
材料とされ、この繊維材料が両側からカーリング状に巻
き取られて縦長ロール状の単糸とされ、この単糸から連
続した糸が形成されて編糸とされ、この編糸から形成さ
れた編組体であることを特徴とする膨張黒鉛編組体及び
金属メッシュ及び／又は金属ファイバーと膨張黒鉛フィ
ルムとを極薄熱融着フィルムを介して積層テープを形成
し、この積層テープを金属メッシュ又は金属ファイバー
側を内側に両側よりカーリング状に巻取り、縦長ロール
状の単糸を形成し、この縦長ロール状の単糸から連続糸
を形成して編糸とし、この編糸から編組機を用いて編組
体を形成することを特徴とする膨張黒鉛編組体の製法を
提供するこにより上記従来の欠点を悉く解消することに
成功したのである。

（発明の構成） 以下、この発明に係る膨張黒鉛グランドパッキン及びそ
の製法を図面に基づいて詳述する。

第１図はこの発明に用いる積層テープ（４）の断面図で
あり、図中（１）は膨張黒鉛フィルム、（２）は極薄熱
融着フィルム、（３）は金属メッシュ及び／又は金属フ
ァイバーである。

この積層テープ（４）は膨張黒鉛フィルム（１）と金属
メッシュ及び／又は金属ファイバー（３）とが極薄熱融
着フィルム（２）を介して積層された積層体である。

この発明の膨張黒鉛フィルム（１）に用いる膨張黒鉛は
、近年に至りその優れた耐熱性、耐蝕性、潤滑性に着目
され軸封パッキンなどのパッキン素材として周知の膨張
可撓性黒鉛であればよく、天然黒鉛、熱分解黒鉛又はキ
ッシュ黒鉛を濃硫酸及び濃硝酸等よりなる酸化合物中で
適当な時間浸積処理して得ることができる。

膨張黒鉛フィルム（１）はこの膨張黒鉛をロール部材等
により圧縮成形して製造される。

この膨張黒鉛フィルム（１）の厚さは約０．１５〜０．
３ｍｍが好適であり、その理由は０．１５ｍｍ未満では
一体複合積層化を行う工程においてフィルム自身が破損
してしまい、０．３ｍｍを超えると厚すぎて縦長ロール
状の単糸を形成し難い等の不都合が生じるからである。

金属メッシュ及び／又は金属ファイバー（３）として用
いる金属は、メッシュ又はファイバーとして形成可能な
金属であればよく、例えば可撓性に富む焼鈍したステン
レス鋼線を基材としたものが好適に用いられるが特に限
定されるものではなく、耐熱性に富む金属、例えばニッ
ケル合金（商品名：インコネル）、アルミニウム、銅、
ニッケル、クロム等を基材としたもの等いずれのもので
も好適に用いることができる。

また、金属メッシュにあってはそのメッシュを構成する
金属繊維径が１．０〜３．０ｍｍの範囲内にあることが
望ましい。

このメッシュ径が１．０ｍｍ未満では縦長ロール状に巻
取り難く、しかも弾力性が小さくなるからである。

また、３．０ｍｍを超えると積層テープ（４）とした場
合、強度が大きくなりすぎ撚るができなくなり好ましく
ないからである。

この発明において金属メッシュ及び／又は金属ファイバ
ー（３）を用いると、後記詳述する編組機を用いた機械
編みに適する強度の優れた編糸となるので好ましい。

すなわち、膨張黒鉛のみを使用した編糸では脆く、機械
編みに用いる編糸として使用できるものではなく、この
金属メッシュ及び／又は金属ファイバー（３）の有する
金属としての強靭な強度特性を膨張黒鉛フィルム（１）
に賦与させるためである。

更には、膨張黒鉛のみを使用した成形パッキンの有する
問題点、すなわち成形品の機械的強度の脆さ、並びに成
形性及び作業性の低効率といった点が、この金属メッシ
ュ又は金属ファイバー（３）により改善される、つまり
膨張黒鉛フィルム（１）の欠点である強度不足を補うこ
とができる。

この金属メッシュ及び／又は金属ファイバー（３）は前
記膨張黒鉛フィルム（１）に極薄熱融着フィルム（２）
を介した加熱圧着により密着させ、一体に複合積層化さ
れて積層テープ（４）とされる。

ここで極薄熱融着フィルム（２）としてはポリアミド系
樹脂、ポリエチレン系樹脂のポリオレフィン系樹脂等の
熱可塑性プラスチックフィルムが好適に用いられる。

この極薄熱融着フィルム（２）を用いる理由は、膨張黒
鉛フィルム（１）と金属メッシュ及び／又は金属ファイ
バー（３）は共に耐熱性に優れた素材であるため、極薄
熱融着フィルム（２）で両者を加熱圧着させても両者が
変形することなく、最も簡便且つ確実に積層テープ（４
）とすることができるからである。

また、この極薄熱融着フィルム（２）を介することによ
り金属メッシュ又は金属ファイバー（３）と膨張黒鉛フ
ィルム（１）との密着、積層化を剥離や欠落を生じさせ
ることのない完全なものとする。

この積層テープ（４）はロール成形法等によって得るこ
とができる。

上記のようにして膨張黒鉛フィルム（１）と金属メッシ
ュ及び／又は金属ファイバー（３）とを複合一体化した
積層テープ（４）が得られ、この積層テープ（４）が繊
維材料とされる。

この積層テープ（４）は厚さ約０．３〜１．５ｍｍ、幅
約２．０〜１０．０ｍｍのものが繊維材料として好適に
用いられる。

次に得られた積層テープ（４）を金属メッシュ及び／又
は金属ファイバー（２）側を内側に積層テープ（４）を
トイ状のダイス中に通し、その通過により両端からカー
リング状に巻取り、縦長ロール状の単糸（５）を形成す
る。

この積層テープ（４）より単糸（５）を形成する工程を
第２図に示す。

ここで、膨張黒鉛複合積層テープ（４）は耐熱性に優れ
、強度の高い金属メッシュ及び／又は金属ファイバー（
３）を内側に熱融着せしめてなるので、この金属メッシ
ュ及び／又は金属ファイバー（３）側に向かって自然と
自身がカールする傾向があり、この性質を生かして、且
つ外側表面を膨張黒鉛フィルム（１）とすることによる
パッキン素材としての有用性を生かすために金属メッシ
ュ及び／又は金属ファイバー（２）側を内側にしてカー
リング状に巻き取る。

この工程において、積層テープ（４）のカーリングをそ
の両端より行うこととしたのは積層テープ（４）自身の
有する自然と内側にカールする性質を生かすことはもち
ろん、片端からのカーリングでは、得られた縦長のロー
ル状単糸（５）のカール状の維持が難しく、ほどけやす
い等の欠点を解消するためである。

さらに、この積層テープ（４）自身の特性を生かした製
造工程の簡便さをはかるためである。

得られた縦長ロール状の単糸（５）は次に第３図に示す
ように常法に従い連続糸、つまり編糸（６）とされ、糸
巻き（１）等に巻きつけられる。

この編糸（６）は上記説明した強度の高いものであるた
め脆くて千切れたり、縒れたりすることなく通常用いら
れる編組機によって第３図に示す編組体（７）とされる
。

このようにして得られた編組体（７）は第４図に例示す
るように八打角編（第４図（Ａ））、格子角編（第４図
（Ｂ））、丸打編（第４図（Ｃ））、ツイスト編（第４
図（Ｄ））等各種の編組体とすることができる。

尚、この発明に係る編組体は第４図に示すものに限らず
、その他チューブ状、リボン状（テープ状）、クロス状
等の編組体も採用することができる。

この編組体（７）は従来の編組パッキンと同様、必要に
応じて切断して任意の流体機械、気体機械の軸封部等に
用いるグランドパッキンやその他ガスケット、断熱材等
として利用される。

（発明の効果） 以上詳述した如く、この発明は金属メッシュ及び／又は
金属ファイバーを極薄熱融着フィルムを介して膨張黒鉛
フィルムに積層させた積層テープが繊維材料とされ、こ
の繊維材料が両側からカーリング状に巻き取られて縦長
ロール状の単糸とされ、この単糸から連続した糸が形成
されて編糸とされ、この編糸から形成された編組体であ
ることを特徴とする膨張黒鉛編組体及び金属メッシュ及
び／又は金属ファイバーと膨張黒鉛フィルムとを極薄熱
融着フィルムを介して積層テープを形成し、この積層テ
ープを金属メッシュ又は金属ファイバー側を内側に両側
よりカーリング状に巻取り、縦長ロール状の単糸を形成
し、この縦長ロール状の単糸から連続糸を形成して編糸
とし、この編糸から編組機を用いて編組体を形成するこ
とを特徴とする膨張黒鉛編組体の製法であるから以下の
効果を奏する。

すなわち、内燃機関のパッキン、ガスケット、断熱材等
の素材としては最適の優れた耐熱性、自己潤滑性を持つ
膨張黒鉛の最大の欠点である強度不足を金属メッシュ又
は金属ファイバーを極薄熱融着フィルムにより一体積層
化させることにより補うことが可能となる。

且つこの一体積層テープより得られた単糸は外側表面が
膨張黒鉛となっているので、パッキンやガスケット、断
熱材としての使用時においてはこの膨張黒鉛の特性を最
大限活用でき、しかも補強材である金属メッシュ又は金
属ファイバーは熱融着フィルムにて膨張黒鉛に一体積層
化されてなるので剥離や欠落を生じることなく密着性に
優れている。

さらには編組体を形成することにより一層強度に優れた
、作業性の良いパッキン或いはガスケット、断熱材等と
することができる。

しかも編組体を形成する単糸は強度に優れているため、
機械編みに適し、汎用性の高い、量産の確立が出来たこ
とを特徴とするグランドパッキン、ガスケット、断熱材
等となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る積層テープの断面図、第２図は
縦長ロール状の単糸の形成工程を示す説明図、第３図は
第２図で得られた縦長ロール状単糸より形成された連続
糸、つまり編糸を示す斜視図、第４図はこの発明に係る
編組機によって得られた編組体の斜視図であり、同図（
Ａ）は八打角編、同図（Ｂ）は格子角編、同図（Ｃ）は
丸打編、同図（Ｄ）はツイスト編みを示す斜視図である
。 （１）…膨張黒鉛フィルム　（２）…極薄熱融着フィル
ム（３）…金属メッシュ又は金属ファイバー（４）…積
層テープ　（５）…単糸（繊維材料）　（６）…編糸　
（７）…編組体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属メッシュ及び／又は金属ファイバーを
   極 薄熱融着フィルムを介して膨張黒鉛フィルムに積層させ
   た積層テープが繊維材料とされ、この繊維材料が両側か
   らカーリング状に巻き取られて縦長ロール状の単糸とさ
   れ、この単糸から連続した糸が形成されて編糸とされ、
   この編糸から形成された編組体であることを特徴とする
   膨張黒鉛編組体。
2. 【請求項２】金属メッシュ及び／又は金属ファイバーと
   膨 張黒鉛フィルムとを極薄熱融着フィルムを介して積層テ
   ープを形成し、この積層テープを金属メッシュ又は金属
   ファイバー側を内側に両側よりカーリング状に巻取り、
   縦長ロール状の単糸を形成し、この縦長ロール状の単糸
   から連続糸を形成して編糸とし、この編糸から編組機を
   用いて編組体を形成することを特徴とする膨張黒鉛編組
   体の製法。