JPH073245A - 膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法 - Google Patents
膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法Info
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- JPH073245A JPH073245A JP14905993A JP14905993A JPH073245A JP H073245 A JPH073245 A JP H073245A JP 14905993 A JP14905993 A JP 14905993A JP 14905993 A JP14905993 A JP 14905993A JP H073245 A JPH073245 A JP H073245A
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- expanded graphite
- gasket material
- composite gasket
- graphite composite
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水、油及びガスのシール性が良く、耐熱耐久
性に優れた膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法を提供
する。 【構成】 平均粒径が３５０μｍ以下の膨張黒鉛の微粉
末を０．１〜２０重量％含有させた接着剤を用いて、ガ
ラス布の両面に膨張黒鉛シートを接着する膨張黒鉛複合
ガスケット材料の製造法。
性に優れた膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法を提供
する。 【構成】 平均粒径が３５０μｍ以下の膨張黒鉛の微粉
末を０．１〜２０重量％含有させた接着剤を用いて、ガ
ラス布の両面に膨張黒鉛シートを接着する膨張黒鉛複合
ガスケット材料の製造法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、産業機械、化
学プラント等の一般産業用に使用される膨張黒鉛複合ガ
スケット材料の製造法に関する。
学プラント等の一般産業用に使用される膨張黒鉛複合ガ
スケット材料の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】膨張黒鉛材料は、シール性、圧縮復元
率、応力緩和率、耐薬品性等に優れているため、ガスケ
ット、パッキン等のシール材にアスベストに代る素材と
して使用されている。一般に、自動車の内燃機関等に使
用される膨張黒鉛のガスケット材料は、特公昭５４−３
３７９９号公報に示されるように、天然黒鉛、キッシュ
黒鉛、熱分解黒鉛等の高度に結晶構造の発達した黒鉛
を、濃硫酸と硝酸、過マンガン酸カリウム、過酸化水素
水等の酸化性の処理液との混液で処理して黒鉛層間化合
物を形成させ、水洗してから急速加熱して、黒鉛結晶を
そのＣ軸方向に膨張処理した虫状形で圧縮復元性を有す
る黒鉛粒子を得、これを冷間加工した膨張黒鉛シートが
用いられる。しかし、この膨張黒鉛シート単体は、膨張
黒鉛粒子間だけの結合力で強度を保持させているため、
内燃機関用ガスケットとして単独で使用することは困難
であり、通常は円形の突起を有する板厚が０.１５〜０.
２５mmの金属製補強芯板の両面に、膨張黒鉛シートをロ
ール加工等により前記した突起を利用して固着し、板厚
が１.０〜１.６mmのガスケット材料として使用される。
率、応力緩和率、耐薬品性等に優れているため、ガスケ
ット、パッキン等のシール材にアスベストに代る素材と
して使用されている。一般に、自動車の内燃機関等に使
用される膨張黒鉛のガスケット材料は、特公昭５４−３
３７９９号公報に示されるように、天然黒鉛、キッシュ
黒鉛、熱分解黒鉛等の高度に結晶構造の発達した黒鉛
を、濃硫酸と硝酸、過マンガン酸カリウム、過酸化水素
水等の酸化性の処理液との混液で処理して黒鉛層間化合
物を形成させ、水洗してから急速加熱して、黒鉛結晶を
そのＣ軸方向に膨張処理した虫状形で圧縮復元性を有す
る黒鉛粒子を得、これを冷間加工した膨張黒鉛シートが
用いられる。しかし、この膨張黒鉛シート単体は、膨張
黒鉛粒子間だけの結合力で強度を保持させているため、
内燃機関用ガスケットとして単独で使用することは困難
であり、通常は円形の突起を有する板厚が０.１５〜０.
２５mmの金属製補強芯板の両面に、膨張黒鉛シートをロ
ール加工等により前記した突起を利用して固着し、板厚
が１.０〜１.６mmのガスケット材料として使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ガスケット材料は、使用する金属製補強芯板の円形突起
に面圧が集中するため、苛酷な条件下では水穴や油穴の
周辺で水洩れや油洩れが生ずることがある。また、この
ガスケット材料をヘッドガスケットとして使用する際、
シリンダーヘッドブロックの熱変形による負荷がガスケ
ットにかかり、シリンダーボアー部が変形するため、エ
ンジンの燃焼によるシリンダーの回転効率が悪い。
ガスケット材料は、使用する金属製補強芯板の円形突起
に面圧が集中するため、苛酷な条件下では水穴や油穴の
周辺で水洩れや油洩れが生ずることがある。また、この
ガスケット材料をヘッドガスケットとして使用する際、
シリンダーヘッドブロックの熱変形による負荷がガスケ
ットにかかり、シリンダーボアー部が変形するため、エ
ンジンの燃焼によるシリンダーの回転効率が悪い。
【０００４】この問題を解消して水、油及びガスのシー
ルに優れ、シリンダーの回転効率を改善し、低燃費化を
図ったガスケット材料として、特開平２−３６２９１号
公報に示されるように、耐熱性繊維の両側に膨張黒鉛シ
ートを積層し、熱硬化性樹脂の接着剤で接着した薄板ガ
スケット材がある。しかし、この薄板ガスケット材は上
記したシール性は良好であるが、高温での耐熱特性に限
界があり、実機に取り付けて熱負荷がかかったときに、
熱硬化性樹脂が劣化して膨張黒鉛シートの剥離が生ず
る。本発明は、上記した欠点を解消し、水、油及びガス
をシールするのに加え、耐熱耐久性に優れた膨張黒鉛複
合ガスケット材料の製造法を提供することを目的とす
る。
ルに優れ、シリンダーの回転効率を改善し、低燃費化を
図ったガスケット材料として、特開平２−３６２９１号
公報に示されるように、耐熱性繊維の両側に膨張黒鉛シ
ートを積層し、熱硬化性樹脂の接着剤で接着した薄板ガ
スケット材がある。しかし、この薄板ガスケット材は上
記したシール性は良好であるが、高温での耐熱特性に限
界があり、実機に取り付けて熱負荷がかかったときに、
熱硬化性樹脂が劣化して膨張黒鉛シートの剥離が生ず
る。本発明は、上記した欠点を解消し、水、油及びガス
をシールするのに加え、耐熱耐久性に優れた膨張黒鉛複
合ガスケット材料の製造法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、接着剤に、平
均粒径が３５０μｍ以下の膨張黒鉛の微粉末を０．１〜
２０重量％含有させた接着剤を用いて、ガラス布の両面
に膨張黒鉛シートを接着する膨張黒鉛複合ガスケット材
料の製造法に関する。本発明において、膨張黒鉛シート
は、膨張黒鉛を原料とするものであれば特に制限はない
が、その厚さは、薄過ぎると作業性や取扱い性が悪くな
り、厚過ぎると膨張黒鉛シート間で剥離を起し易くな
り、また膨張黒鉛成形体を所定の形状に加工する際に作
業し難くなるので、０.０５〜０.５mmのものが好まし
い。ガラス布は、平織り、模写織り、絡み織り等何れの
ものでもよく、また、正三角形の格子目を構成した三軸
組布も用いられる。ガラス布の厚さは、薄過ぎると作業
性や取扱い性が悪くなり、厚過ぎると膨張黒鉛がガラス
布の布目に充てんされ難くなり、シール性が低下するの
で、０.２〜０.３mmが好ましい。
均粒径が３５０μｍ以下の膨張黒鉛の微粉末を０．１〜
２０重量％含有させた接着剤を用いて、ガラス布の両面
に膨張黒鉛シートを接着する膨張黒鉛複合ガスケット材
料の製造法に関する。本発明において、膨張黒鉛シート
は、膨張黒鉛を原料とするものであれば特に制限はない
が、その厚さは、薄過ぎると作業性や取扱い性が悪くな
り、厚過ぎると膨張黒鉛シート間で剥離を起し易くな
り、また膨張黒鉛成形体を所定の形状に加工する際に作
業し難くなるので、０.０５〜０.５mmのものが好まし
い。ガラス布は、平織り、模写織り、絡み織り等何れの
ものでもよく、また、正三角形の格子目を構成した三軸
組布も用いられる。ガラス布の厚さは、薄過ぎると作業
性や取扱い性が悪くなり、厚過ぎると膨張黒鉛がガラス
布の布目に充てんされ難くなり、シール性が低下するの
で、０.２〜０.３mmが好ましい。
【０００６】接着剤は、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱
硬化性樹脂のワニスが好ましい。接着剤に配合する膨張
黒鉛の微粉末は、膨張黒鉛のシート（特に資源再利用の
立場からは製造時に発生する端材等を利用することが好
ましい）をジェットミル等の微粉砕機により粉砕して容
易に得られる。該膨張黒鉛の微粉末は３５０μｍ以下の
粒子とされ、３５０μｍを越えると、ガスケット表面に
膨張黒鉛粒子の痕跡が残って締め付け面圧が不均一とな
り、シール性能が低下する恐れがある。また、接着剤に
含有させる微粉末の量は０．１〜２０重量％の範囲とさ
れ、２０重量％を越えると面圧が不均一となり、シール
性能が低下し、０．１重量％未満では目的とする効果が
得られない。
脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱
硬化性樹脂のワニスが好ましい。接着剤に配合する膨張
黒鉛の微粉末は、膨張黒鉛のシート（特に資源再利用の
立場からは製造時に発生する端材等を利用することが好
ましい）をジェットミル等の微粉砕機により粉砕して容
易に得られる。該膨張黒鉛の微粉末は３５０μｍ以下の
粒子とされ、３５０μｍを越えると、ガスケット表面に
膨張黒鉛粒子の痕跡が残って締め付け面圧が不均一とな
り、シール性能が低下する恐れがある。また、接着剤に
含有させる微粉末の量は０．１〜２０重量％の範囲とさ
れ、２０重量％を越えると面圧が不均一となり、シール
性能が低下し、０．１重量％未満では目的とする効果が
得られない。
【０００７】接着の方法は、先ず接着剤の中に所定量の
膨張黒鉛の微粉末を添加して接着剤を作るが、該微粉末
は接着剤の溶剤との濡れが良く、特にニーダー等を使用
しなくとも容易に均一配合することができる。次に、ガ
ラス布の上に接着剤を塗工し、乾燥した後膨張黒鉛シー
トを貼り合わせ、接着剤を硬化させて膨張黒鉛複合ガス
ケット材料を得るものである。接着剤に添加する微粉末
が膨張黒鉛以外の黒鉛は適さない。例えば通常の天然産
鱗状黒鉛は粒子の強度が大きく、微粉化に大きな労力を
要する。人造黒鉛や土状黒鉛はその形状が鱗片状ではな
いため、ガラス布へ塗布しても上記の膨張黒鉛を添加し
た場合のような性能が得られない。
膨張黒鉛の微粉末を添加して接着剤を作るが、該微粉末
は接着剤の溶剤との濡れが良く、特にニーダー等を使用
しなくとも容易に均一配合することができる。次に、ガ
ラス布の上に接着剤を塗工し、乾燥した後膨張黒鉛シー
トを貼り合わせ、接着剤を硬化させて膨張黒鉛複合ガス
ケット材料を得るものである。接着剤に添加する微粉末
が膨張黒鉛以外の黒鉛は適さない。例えば通常の天然産
鱗状黒鉛は粒子の強度が大きく、微粉化に大きな労力を
要する。人造黒鉛や土状黒鉛はその形状が鱗片状ではな
いため、ガラス布へ塗布しても上記の膨張黒鉛を添加し
た場合のような性能が得られない。
【０００８】
【作用】一般に高温時の熱硬化性樹脂の膨れや剥離は、
樹脂の熱伝導性や電気伝導性が悪く、接着部で蓄熱する
ため、樹脂の熱劣化により生ずるものと考える。膨張黒
鉛は面方向での熱伝導性や電気伝導性が大きいので、樹
脂に所定量配合することにより、接着剤の熱伝導性が大
幅に向上して高温時の蓄熱を少なくし、膨れや剥離が防
止される。実機においてヘッドガスケット等の形で使用
する際は、エンジン燃焼による発熱を系外へ即時に伝達
出来るため、ガスケットにかかる熱負荷が軽減され、ガ
スケットの耐熱耐久性も向上する。
樹脂の熱伝導性や電気伝導性が悪く、接着部で蓄熱する
ため、樹脂の熱劣化により生ずるものと考える。膨張黒
鉛は面方向での熱伝導性や電気伝導性が大きいので、樹
脂に所定量配合することにより、接着剤の熱伝導性が大
幅に向上して高温時の蓄熱を少なくし、膨れや剥離が防
止される。実機においてヘッドガスケット等の形で使用
する際は、エンジン燃焼による発熱を系外へ即時に伝達
出来るため、ガスケットにかかる熱負荷が軽減され、ガ
スケットの耐熱耐久性も向上する。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ 平均粒径が２００μｍの膨張黒鉛の微粉末をフェノール
樹脂のワニス（日立化成工業製、ＶＰ−１１Ｎ）に１０
重量％含有されるように添加し、これを厚さ０．３mmの
平織りガラス布に含浸し、そのガラス布の両側に厚さ
０．２mmの膨張黒鉛シート（日立化成工業製、商品名カ
ーボフィット）を積層し、熱プレスにより１８０℃で３
０分間加圧し、樹脂を硬化させ、膨張黒鉛複合ガスケッ
ト材料を得た。
樹脂のワニス（日立化成工業製、ＶＰ−１１Ｎ）に１０
重量％含有されるように添加し、これを厚さ０．３mmの
平織りガラス布に含浸し、そのガラス布の両側に厚さ
０．２mmの膨張黒鉛シート（日立化成工業製、商品名カ
ーボフィット）を積層し、熱プレスにより１８０℃で３
０分間加圧し、樹脂を硬化させ、膨張黒鉛複合ガスケッ
ト材料を得た。
【００１０】実施例２ 実施例１と同じ膨張黒鉛の微粉末をエポキシ樹脂のワニ
ス（大日本インキ製、エピクロン１０５１）に１０重量
％含有されるように添加し、以下、実施例１と全く同様
にして膨張黒鉛複合ガスケット材料を得た。
ス（大日本インキ製、エピクロン１０５１）に１０重量
％含有されるように添加し、以下、実施例１と全く同様
にして膨張黒鉛複合ガスケット材料を得た。
【００１１】比較例１ 実施例１における膨張黒鉛の微粉末を添加せず、フェノ
ール樹脂のワニスだけを用いた以外は実施例１と同様に
して膨張黒鉛複合ガスケット材料を得た。 比較例２ 実施例２における膨張黒鉛の微粉末を添加せず、エポキ
シ樹脂のワニスだけを用いた以外は実施例２と同様にし
て膨張黒鉛複合ガスケット材料を得た。
ール樹脂のワニスだけを用いた以外は実施例１と同様に
して膨張黒鉛複合ガスケット材料を得た。 比較例２ 実施例２における膨張黒鉛の微粉末を添加せず、エポキ
シ樹脂のワニスだけを用いた以外は実施例２と同様にし
て膨張黒鉛複合ガスケット材料を得た。
【００１２】試験例 上記実施例１、２及び比較例１、２で得られた膨張黒鉛
複合ガスケット材料について、耐熱性試験、引張強度測
定及びシール性試験を行った。なお耐熱性試験は、２５
０℃で１時間、３００℃で１時間の熱処理を実施し、切
断面について膨れや剥離の発生を観察した。引張強度測
定は、ダンベル１号の試験片を作って引っ張り、破壊し
たときの荷重を読んで求めた。シール性は、図１に示す
外径Ｄ＝５０mm及び内径ｄ＝３４mmの試験片１を作成
し、これを治具２、２´に挾み、Ｍ１０のボルト３で
９．８×１０6Ｐａ（１００kg／cm2）の面圧で締め付
け、液導入口４から５０重量％エチレングリコール水溶
液を空間５へ送入して内圧をかけ、洩れやにじみの有無
を確認するものである。内圧は４．９×１０4Ｐａ
（０．５kg／cm2）間隔で１．９６×１０5Ｐａ（２kg／
cm2）から６．８６×１０5Ｐａ（７kg／cm2）までか
け、各圧力で３０分保持した。試験結果を表１に示す。
複合ガスケット材料について、耐熱性試験、引張強度測
定及びシール性試験を行った。なお耐熱性試験は、２５
０℃で１時間、３００℃で１時間の熱処理を実施し、切
断面について膨れや剥離の発生を観察した。引張強度測
定は、ダンベル１号の試験片を作って引っ張り、破壊し
たときの荷重を読んで求めた。シール性は、図１に示す
外径Ｄ＝５０mm及び内径ｄ＝３４mmの試験片１を作成
し、これを治具２、２´に挾み、Ｍ１０のボルト３で
９．８×１０6Ｐａ（１００kg／cm2）の面圧で締め付
け、液導入口４から５０重量％エチレングリコール水溶
液を空間５へ送入して内圧をかけ、洩れやにじみの有無
を確認するものである。内圧は４．９×１０4Ｐａ
（０．５kg／cm2）間隔で１．９６×１０5Ｐａ（２kg／
cm2）から６．８６×１０5Ｐａ（７kg／cm2）までか
け、各圧力で３０分保持した。試験結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から、実施例のものは熱処理によって
も膨張黒鉛シートが剥離することはなく、また、引張強
度やシール性が低下するようなこともない。
も膨張黒鉛シートが剥離することはなく、また、引張強
度やシール性が低下するようなこともない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、シール性及び耐熱耐久
性に優れた膨張黒鉛複合ガスケット材料が得られる。
性に優れた膨張黒鉛複合ガスケット材料が得られる。
【図１】シール性の試験方法を示す図である。
１…試験片、２、２´…治具、３…ボルト、４…液導入
口、５…空間
口、５…空間
Claims (1)
- 【請求項１】 平均粒径が３５０μｍ以下の膨張黒鉛の
微粉末を０．１〜２０重量％含有させた接着剤を用い
て、ガラス布の両面に膨張黒鉛シートを接着することを
特徴とする膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905993A JPH073245A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905993A JPH073245A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073245A true JPH073245A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15466776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14905993A Pending JPH073245A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 膨張黒鉛複合ガスケット材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969053B2 (en) | 2000-10-11 | 2005-11-29 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Strut mount |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP14905993A patent/JPH073245A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969053B2 (en) | 2000-10-11 | 2005-11-29 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Strut mount |
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