JPH11199858A - 耐酸化性グラファイトガスケット - Google Patents
耐酸化性グラファイトガスケットInfo
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- JPH11199858A JPH11199858A JP10014746A JP1474698A JPH11199858A JP H11199858 A JPH11199858 A JP H11199858A JP 10014746 A JP10014746 A JP 10014746A JP 1474698 A JP1474698 A JP 1474698A JP H11199858 A JPH11199858 A JP H11199858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は，リン酸カルシウム処理を施したグ
ラファイトを多層の積層し，耐酸化性とシール性を向上
させた耐酸化性グラファイトガスケットを提供する。 【解決手段】 この耐酸化性グラファイトガスケット１
は，カーボン原子のうちの一部のカーボン原子の活性点
にＭ−Ｐ−Ｏ原子が結合した結晶構造を有するものであ
る。ここで，ＭはＣａ，Ａｌ又はＭｇである。結晶構造
はカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合した多層２の
積層構造を有し，各層２の積層面３がガス流の方向に対
して３０°〜１５０°の範囲の角度θに傾斜して配向さ
れている。
ラファイトを多層の積層し，耐酸化性とシール性を向上
させた耐酸化性グラファイトガスケットを提供する。 【解決手段】 この耐酸化性グラファイトガスケット１
は，カーボン原子のうちの一部のカーボン原子の活性点
にＭ−Ｐ−Ｏ原子が結合した結晶構造を有するものであ
る。ここで，ＭはＣａ，Ａｌ又はＭｇである。結晶構造
はカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合した多層２の
積層構造を有し，各層２の積層面３がガス流の方向に対
して３０°〜１５０°の範囲の角度θに傾斜して配向さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，部品間の取付対
向面間に配置され，ガスを密封できるシール部材を構成
する耐酸化性グラファイトガスケットに関する。
向面間に配置され，ガスを密封できるシール部材を構成
する耐酸化性グラファイトガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスケットとして，耐酸化性グラ
ファイトガスケットが知られている。耐酸化性グラファ
イトガスケットとして，耐酸化性を向上させるため，Ｂ
4 Ｃ或いはＴｉＢ2 を添加した耐酸化性グラファイトガ
スケットが知られている。黒鉛即ちグラファイトは，種
々のシートとして利用されている。
ファイトガスケットが知られている。耐酸化性グラファ
イトガスケットとして，耐酸化性を向上させるため，Ｂ
4 Ｃ或いはＴｉＢ2 を添加した耐酸化性グラファイトガ
スケットが知られている。黒鉛即ちグラファイトは，種
々のシートとして利用されている。
【０００３】また，従来のガスケットは，シール性や耐
酸化性を向上させるため，粉末樹脂材を付着させ，これ
を加熱した後に金属板等で積層構造に接着したものが知
られている（例えば，特開平９−２５４７６号公報参
照）。該公報に開示されたシート状複合材料を用いたガ
スケットは，シール材の一方又は両方の表面に粉末状樹
脂を付着させ，該樹脂を加熱して，軟化又は溶融させた
後，冷却してシール材に該樹脂を固着させた樹脂付きシ
ール材を作製し，次いで，樹脂付きシール材に補強芯材
を積層して接着したシール状複合材料から成るものであ
る。
酸化性を向上させるため，粉末樹脂材を付着させ，これ
を加熱した後に金属板等で積層構造に接着したものが知
られている（例えば，特開平９−２５４７６号公報参
照）。該公報に開示されたシート状複合材料を用いたガ
スケットは，シール材の一方又は両方の表面に粉末状樹
脂を付着させ，該樹脂を加熱して，軟化又は溶融させた
後，冷却してシール材に該樹脂を固着させた樹脂付きシ
ール材を作製し，次いで，樹脂付きシール材に補強芯材
を積層して接着したシール状複合材料から成るものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで，Ｂ4 Ｃ或い
はＴｉＢ2 を添加した耐酸化性グラファイトガスケット
は，耐酸化性をある程度向上させることができるが，そ
の程度は，燃焼ガスに晒される領域で使用される場合
に，十分なものとはいえないものであった。また，上記
のような積層構造を持つガスケットは，ガスケット本体
と金属板とを粉末状樹脂材で付着させているため，高温
雰囲気下の部品の取付対向面間では樹脂材の溶融等の問
題が発生し，使用することができず，また，グラファイ
トの酸化に伴ってシール性が悪化するという問題があ
る。また，ガスケットの積層構造を構成する各層がガス
をシールする方向に平行な方向に積層されており，シー
ル性が十分でない問題を有している。
はＴｉＢ2 を添加した耐酸化性グラファイトガスケット
は，耐酸化性をある程度向上させることができるが，そ
の程度は，燃焼ガスに晒される領域で使用される場合
に，十分なものとはいえないものであった。また，上記
のような積層構造を持つガスケットは，ガスケット本体
と金属板とを粉末状樹脂材で付着させているため，高温
雰囲気下の部品の取付対向面間では樹脂材の溶融等の問
題が発生し，使用することができず，また，グラファイ
トの酸化に伴ってシール性が悪化するという問題があ
る。また，ガスケットの積層構造を構成する各層がガス
をシールする方向に平行な方向に積層されており，シー
ル性が十分でない問題を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，グラファイトの表面にリ
ン酸カルシウム処理を施して耐酸化性を向上させ，ま
た，リン酸カルシウム処理のグラファイトと未処理グラ
ファイトから成る混合グラファイトを多数積層し，積層
面がガスの流れ方向に対して偏向させて配向してシール
性を向上させた耐酸化性グラファイトガスケットを提供
することである。
の課題を解決することであり，グラファイトの表面にリ
ン酸カルシウム処理を施して耐酸化性を向上させ，ま
た，リン酸カルシウム処理のグラファイトと未処理グラ
ファイトから成る混合グラファイトを多数積層し，積層
面がガスの流れ方向に対して偏向させて配向してシール
性を向上させた耐酸化性グラファイトガスケットを提供
することである。
【０００６】この発明は，カーボン原子のうちの一部の
カーボン原子の活性点にＭ−Ｐ−Ｏ原子が結合した結晶
構造を有する耐酸化性グラファイトガスケットにおい
て，前記結晶構造はカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が
結合した複数の層の積層構造を有し，前記各層の積層面
がガス流の方向に対して傾斜して配向されていることを
特徴とする耐酸化性グラファイトガスケットに関する。
但し，Ｍは，Ｃａ，Ａｌ又はＭｇである。
カーボン原子の活性点にＭ−Ｐ−Ｏ原子が結合した結晶
構造を有する耐酸化性グラファイトガスケットにおい
て，前記結晶構造はカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が
結合した複数の層の積層構造を有し，前記各層の積層面
がガス流の方向に対して傾斜して配向されていることを
特徴とする耐酸化性グラファイトガスケットに関する。
但し，Ｍは，Ｃａ，Ａｌ又はＭｇである。
【０００７】この耐酸化性グラファイトガスケットにお
いて，前記各層の積層面がガス流の方向に対して３０°
〜１５０°の角度範囲に傾斜して配向されていること
が，シール性を向上でき，最も好ましいものである。。
いて，前記各層の積層面がガス流の方向に対して３０°
〜１５０°の角度範囲に傾斜して配向されていること
が，シール性を向上でき，最も好ましいものである。。
【０００８】この耐酸化性グラファイトガスケットにお
いて，前記分子におけるＭは，Ｃａ，Ａｌ及びＭｇの元
素群の少なくとも１種以上の元素から成るものである。
いて，前記分子におけるＭは，Ｃａ，Ａｌ及びＭｇの元
素群の少なくとも１種以上の元素から成るものである。
【０００９】また，前記層状構造は，カーボン原子にＭ
−Ｐ−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラフ
ァイト層部とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合していないグラフ
ァイト層部との均一な混合グラファイト層部から成り，
前記Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は全体の３
０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合に設定されている
ものであり，耐酸化性を有すると共に適正な硬度を有し
て追従性が良好になり，重量減少率を低減でき，シール
性を向上できる。
−Ｐ−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラフ
ァイト層部とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合していないグラフ
ァイト層部との均一な混合グラファイト層部から成り，
前記Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は全体の３
０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合に設定されている
ものであり，耐酸化性を有すると共に適正な硬度を有し
て追従性が良好になり，重量減少率を低減でき，シール
性を向上できる。
【００１０】この発明による耐酸化性グラファイトガス
ケットは，上記のように，カーボン原子の活性点にＣａ
−Ｐ−Ｏを結合させたので，外部の酸素原子がカーボン
原子の活性点に結合し難くなり，耐酸化性が飛躍的に向
上すると共に，耐熱性も向上する。即ち，グラファイト
の酸化は，グラファイトを構成するカーボン原子のう
ち，端部にある原子は結合手〔価標（結合標）〕が不飽
和状態になって活性点となり，そこに外部の酸素が結合
すると，酸化が進行する現象となっているので，グラフ
ァイト自体をリン酸カルシウム処理をして上記現象が起
こらない組成にしている。
ケットは，上記のように，カーボン原子の活性点にＣａ
−Ｐ−Ｏを結合させたので，外部の酸素原子がカーボン
原子の活性点に結合し難くなり，耐酸化性が飛躍的に向
上すると共に，耐熱性も向上する。即ち，グラファイト
の酸化は，グラファイトを構成するカーボン原子のう
ち，端部にある原子は結合手〔価標（結合標）〕が不飽
和状態になって活性点となり，そこに外部の酸素が結合
すると，酸化が進行する現象となっているので，グラフ
ァイト自体をリン酸カルシウム処理をして上記現象が起
こらない組成にしている。
【００１１】また，積層したグラファイト層の隣接する
接触面を，ガスの流れ方向に傾斜して配向したので，シ
ール性が向上する。
接触面を，ガスの流れ方向に傾斜して配向したので，シ
ール性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の態様】以下，図面を参照して，この発明
による耐酸化性グラファイトガスケットの実施例を説明
する。図１はこの発明による耐酸化性グラファイトガス
ケットを部品の取付対向面間に配置する状態を示す説明
図，図２は図１のグラファイトガスケットの組成と積層
状態を示す説明図，図３はリン酸カルシウム処理ガスケ
ットと未処理ガスケットとの重量減少率による耐酸化性
の試験結果を示すグラフ，図４はリン酸カルシウム処理
ガスケットと未処理ガスケットとの配合割合についての
重量減少率とシール性の試験結果を示すグラフ，図５は
積層構造のリン酸カルシウム処理ガスケットについての
ガス流れ方向と積層面方向との傾斜角度に対するシール
性の試験結果を示すグラフ，及び図６は積層構造のリン
酸カルシウム処理ガスケットについてのシール部におけ
る積層構造の端部の積層面数の露出割合に対するシール
性の試験結果を示すグラフである。
による耐酸化性グラファイトガスケットの実施例を説明
する。図１はこの発明による耐酸化性グラファイトガス
ケットを部品の取付対向面間に配置する状態を示す説明
図，図２は図１のグラファイトガスケットの組成と積層
状態を示す説明図，図３はリン酸カルシウム処理ガスケ
ットと未処理ガスケットとの重量減少率による耐酸化性
の試験結果を示すグラフ，図４はリン酸カルシウム処理
ガスケットと未処理ガスケットとの配合割合についての
重量減少率とシール性の試験結果を示すグラフ，図５は
積層構造のリン酸カルシウム処理ガスケットについての
ガス流れ方向と積層面方向との傾斜角度に対するシール
性の試験結果を示すグラフ，及び図６は積層構造のリン
酸カルシウム処理ガスケットについてのシール部におけ
る積層構造の端部の積層面数の露出割合に対するシール
性の試験結果を示すグラフである。
【００１３】この耐酸化性グラファイトガスケット１
は，部品６と部品７と間に介在され，部品６と部品７と
の間の対向取付面間のシールを行なうものである。この
耐酸化性グラファイトガスケット１は，例えば，ピスト
ンを構成する部品６としてのピストンヘッドと部品７と
してのピストンスカートとの取付対向面間，圧縮機のチ
ャンバを構成する部品６と部品７との取付対向面間，或
いは，ポンプのポンプ室の部品６と部品７との取付対向
面間にシールのため介在して適用できるものである。カ
ーボン原子のうちの一部のカーボン原子の活性点，即
ち，不飽和状態になっている結合手にＭ−Ｐ−Ｏ原子が
結合した結晶構造を有するグラファイトから成り，グラ
ファイトの結晶構造がカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子
が結合した複数の層２から成る積層構造即ち層状構造を
有しており，各層２の積層面３がガス流の方向に対して
３０°〜１５０°の角度範囲の角度θに傾斜して配向さ
れている。
は，部品６と部品７と間に介在され，部品６と部品７と
の間の対向取付面間のシールを行なうものである。この
耐酸化性グラファイトガスケット１は，例えば，ピスト
ンを構成する部品６としてのピストンヘッドと部品７と
してのピストンスカートとの取付対向面間，圧縮機のチ
ャンバを構成する部品６と部品７との取付対向面間，或
いは，ポンプのポンプ室の部品６と部品７との取付対向
面間にシールのため介在して適用できるものである。カ
ーボン原子のうちの一部のカーボン原子の活性点，即
ち，不飽和状態になっている結合手にＭ−Ｐ−Ｏ原子が
結合した結晶構造を有するグラファイトから成り，グラ
ファイトの結晶構造がカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子
が結合した複数の層２から成る積層構造即ち層状構造を
有しており，各層２の積層面３がガス流の方向に対して
３０°〜１５０°の角度範囲の角度θに傾斜して配向さ
れている。
【００１４】また，Ｍ−Ｐ−Ｏの分子におけるＭは，Ｃ
ａ，Ａｌ及びＭｇの元素群の少なくとも１種以上の元素
から成るものである。
ａ，Ａｌ及びＭｇの元素群の少なくとも１種以上の元素
から成るものである。
【００１５】更に，積層構造即ち層状構造は，カーボン
原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持
つグラファイト層部４とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合してい
ないグラファイト層部５との均一な混合グラファイト層
部から成り，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部４
は，耐酸化性を低下させないため，全体の８０ｗｔ％を
越えない割合に構成されている。グラファイト層部４
は，リン酸カルシウム処理を施すことによって作製さ
れ，また，グラファイト層部５は，リン酸カルシウム処
理を行わなかったものである。
原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持
つグラファイト層部４とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合してい
ないグラファイト層部５との均一な混合グラファイト層
部から成り，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部４
は，耐酸化性を低下させないため，全体の８０ｗｔ％を
越えない割合に構成されている。グラファイト層部４
は，リン酸カルシウム処理を施すことによって作製さ
れ，また，グラファイト層部５は，リン酸カルシウム処
理を行わなかったものである。
【００１６】この耐酸化性グラファイトガスケットは，
従来のグラファイトよりも耐酸化性が向上すると共に，
シール性が向上したものである。従って，このグラファ
イトガスケットは，適用技術分野の特性に応じて適合す
るように形状や構造を形成することにより適用できる。
この耐酸化性グラファイトガスケットは，例えば，エン
ジン部品，圧縮機，ポンプ等のシール部材として組み込
まれて使用される。
従来のグラファイトよりも耐酸化性が向上すると共に，
シール性が向上したものである。従って，このグラファ
イトガスケットは，適用技術分野の特性に応じて適合す
るように形状や構造を形成することにより適用できる。
この耐酸化性グラファイトガスケットは，例えば，エン
ジン部品，圧縮機，ポンプ等のシール部材として組み込
まれて使用される。
【００１７】−実施例１− まず，グラファイト粉末をリン酸カルシウム水溶液内に
浸し，グラファイト粉末にリン酸カルシウム水溶液を浸
透させ，乾燥した後に，焼成炉に入れ，１気圧の窒素雰
囲気中で，最高８００℃まで加熱し，炉冷した後，焼成
炉から焼成体即ちグラファイトのリン酸カルシウム処理
粉末を作った。この処理グラファイト粉末を所定の量だ
け計り取り，所定の形状，例えば，リング状のガスケッ
トに成形するため，所定の圧力を加えてガスケット成形
体を作製した。また，比較のため，リン酸カルシウム処
理を施さない未処理グラファイト粉末で，同様に，ガス
ケット成形体を作製した。
浸し，グラファイト粉末にリン酸カルシウム水溶液を浸
透させ，乾燥した後に，焼成炉に入れ，１気圧の窒素雰
囲気中で，最高８００℃まで加熱し，炉冷した後，焼成
炉から焼成体即ちグラファイトのリン酸カルシウム処理
粉末を作った。この処理グラファイト粉末を所定の量だ
け計り取り，所定の形状，例えば，リング状のガスケッ
トに成形するため，所定の圧力を加えてガスケット成形
体を作製した。また，比較のため，リン酸カルシウム処
理を施さない未処理グラファイト粉末で，同様に，ガス
ケット成形体を作製した。
【００１８】上記のように作製したリン酸カルシウム処
理を施したガスケットと，処理を施さない未処理ガスケ
ットとを，大気中で５５０℃の温度で２４時間の暴露試
験を行ったところ，図３に示すような結果を得た。リン
酸カルシウム処理を施したガスケットはほとんど重量減
少率が無いのに比較して，未処理ガスケットは１５ｗｔ
％程度の重量減少が発生した。この現象は，グラファイ
トの炭素原子の活性点にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合して酸
素の結合を妨げたことによって，グラファイトの酸化が
抑制されたためである。このことより，グラファイトを
リン酸カルシウム処理を施せば，耐酸化性に優れること
が分かった。
理を施したガスケットと，処理を施さない未処理ガスケ
ットとを，大気中で５５０℃の温度で２４時間の暴露試
験を行ったところ，図３に示すような結果を得た。リン
酸カルシウム処理を施したガスケットはほとんど重量減
少率が無いのに比較して，未処理ガスケットは１５ｗｔ
％程度の重量減少が発生した。この現象は，グラファイ
トの炭素原子の活性点にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合して酸
素の結合を妨げたことによって，グラファイトの酸化が
抑制されたためである。このことより，グラファイトを
リン酸カルシウム処理を施せば，耐酸化性に優れること
が分かった。
【００１９】次に，上記のグラファイト成形体を多層に
積層した層状構造即ち積層構造のガスケットを作製し
た。そこで，多層に積層した積層構造のガスケットに，
ガス圧１００ｋｇｆ／ｃｍ2 をかけ，シール試験を行っ
た。ここで，リン酸カルシウム処理を施した母相とし，
未処理グラファイトの配合を変えて均一に分散させてシ
ール試験を行った。ガスケットのシール試験の結果を図
４に示す。図４から分かるように，リン酸カルシウム処
理を施したグラファイトでは，リン酸カルシウムの割合
が多い方が重量減少率が小さくなり，酸化しないが，リ
ン酸カルシウム処理を施したグラファイト自体は硬く潰
れ難い。そこで，リン酸カルシウム処理グラファイトに
未処理グラファイトを添加して混合グラファイトを軟質
にして追従性を持たせ，該混合グラファイトを積層構造
に構成した場合，シール性を向上させることができる。
積層した層状構造即ち積層構造のガスケットを作製し
た。そこで，多層に積層した積層構造のガスケットに，
ガス圧１００ｋｇｆ／ｃｍ2 をかけ，シール試験を行っ
た。ここで，リン酸カルシウム処理を施した母相とし，
未処理グラファイトの配合を変えて均一に分散させてシ
ール試験を行った。ガスケットのシール試験の結果を図
４に示す。図４から分かるように，リン酸カルシウム処
理を施したグラファイトでは，リン酸カルシウムの割合
が多い方が重量減少率が小さくなり，酸化しないが，リ
ン酸カルシウム処理を施したグラファイト自体は硬く潰
れ難い。そこで，リン酸カルシウム処理グラファイトに
未処理グラファイトを添加して混合グラファイトを軟質
にして追従性を持たせ，該混合グラファイトを積層構造
に構成した場合，シール性を向上させることができる。
【００２０】しかしながら，混合グラファイト中の未処
理グラファイトを８０ｗｔ％以上，言い換えれば，リン
酸カルシウム処理グラファイトを２０ｗｔ％以下にする
と，耐酸化性が低下するが，急激に漏れ量（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）は増加する。また，混合グラファイト中の未処理グ
ラファイトを３０ｗｔ％以下，言い換えれば，リン酸カ
ルシウム処理グラファイトを７０ｗｔ％以下にすれば，
耐酸化性が進行し，耐久性が低下することが分かった。
従って，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は，全
体の３０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合であること
が好ましい。また，図２に示すように，リン酸カルシウ
ム処理を施したグラファイトを母相とし，未処理グラフ
ァイトの配合を変えて均一に分散させると，シール性が
向上することが分かった。
理グラファイトを８０ｗｔ％以上，言い換えれば，リン
酸カルシウム処理グラファイトを２０ｗｔ％以下にする
と，耐酸化性が低下するが，急激に漏れ量（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）は増加する。また，混合グラファイト中の未処理グ
ラファイトを３０ｗｔ％以下，言い換えれば，リン酸カ
ルシウム処理グラファイトを７０ｗｔ％以下にすれば，
耐酸化性が進行し，耐久性が低下することが分かった。
従って，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は，全
体の３０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合であること
が好ましい。また，図２に示すように，リン酸カルシウ
ム処理を施したグラファイトを母相とし，未処理グラフ
ァイトの配合を変えて均一に分散させると，シール性が
向上することが分かった。
【００２１】次に，ガスケットの積層構造の各層の積層
方向とガスの流れ方向との関係を試験するため，ガスの
流れ方向即ちシールする方向に対して積層方向の角度を
０°〜１８０°の角度範囲で，ガス圧１００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 の圧力をかけ，シール試験を行った。そのシール試
験の結果を図５に示す。図５から分かるように，核相の
積層面がガス流の方向に対して３０°〜１５０°の角度
範囲に傾斜して配向されている場合が，ガスの漏れ量
（ｃｃ／ｍｉｎ）が少なく，十分なシール性を確保して
いることが分かる。それ以外の傾斜角度０°〜３０°及
び１５０°〜１８０°では，各層の積層面を通ってガス
が漏れると考えられ，シール性を確保することができな
いことが分かる。
方向とガスの流れ方向との関係を試験するため，ガスの
流れ方向即ちシールする方向に対して積層方向の角度を
０°〜１８０°の角度範囲で，ガス圧１００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 の圧力をかけ，シール試験を行った。そのシール試
験の結果を図５に示す。図５から分かるように，核相の
積層面がガス流の方向に対して３０°〜１５０°の角度
範囲に傾斜して配向されている場合が，ガスの漏れ量
（ｃｃ／ｍｉｎ）が少なく，十分なシール性を確保して
いることが分かる。それ以外の傾斜角度０°〜３０°及
び１５０°〜１８０°では，各層の積層面を通ってガス
が漏れると考えられ，シール性を確保することができな
いことが分かる。
【００２２】また，ガスケットのガスに対する露出面積
に対して積層構造の端部の積層面３の数の占める割合を
変えてガス圧１００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力をかけ，ガス
ケットのシール試験を行なった結果を図６に示す。図６
から分かるように，この耐酸化性グラファイトガスケッ
トは，ガスに晒される積層構造の露出面が，ガス流れ方
向に対して，平行に積層面３が配置された場合の積層面
３の数を１００％とし且つ垂直に積層面３が配置された
場合の積層面３の数を０％とすると，積層面３がガス流
れ方向に対して角度θに傾斜して配置された場合の積層
面３の数の割合が４５％以下に設定されることが好まし
い。即ち，ガスに晒される端部の積層面数は少ない方が
好ましいものであり，少なくとも上記の条件であれば，
ガスが積層面３に侵入することが可及的に低減され，シ
ール性をアップすることができる。そして，ガスケット
における積層構造の積層面３の数の露出割合が４５％を
越えると，シール性が悪化する現象が現れた。
に対して積層構造の端部の積層面３の数の占める割合を
変えてガス圧１００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力をかけ，ガス
ケットのシール試験を行なった結果を図６に示す。図６
から分かるように，この耐酸化性グラファイトガスケッ
トは，ガスに晒される積層構造の露出面が，ガス流れ方
向に対して，平行に積層面３が配置された場合の積層面
３の数を１００％とし且つ垂直に積層面３が配置された
場合の積層面３の数を０％とすると，積層面３がガス流
れ方向に対して角度θに傾斜して配置された場合の積層
面３の数の割合が４５％以下に設定されることが好まし
い。即ち，ガスに晒される端部の積層面数は少ない方が
好ましいものであり，少なくとも上記の条件であれば，
ガスが積層面３に侵入することが可及的に低減され，シ
ール性をアップすることができる。そして，ガスケット
における積層構造の積層面３の数の露出割合が４５％を
越えると，シール性が悪化する現象が現れた。
【００２３】
【発明の効果】この発明による耐酸化性グラファイトガ
スケットは，上記のように構成したので，結晶構造が安
定し，耐酸化性が向上し，燃焼ガス等に晒される雰囲気
に使用されても，グラファイトが酸化して破壊されるこ
とがなく，耐久性を向上させることができる。特に，こ
の耐酸化性グラファイトガスケットは，リン酸カルシウ
ム処理のグラファイトと未処理グラファイトとを混合し
た複合グラファイトから構成し，該複合グラファイトを
多層に積層して積層構造に構成すると共に，積層面をガ
スの流れ方向に対して３０°〜１５０°の角度範囲で偏
向して配向したので，シール性がアップし，信頼性に富
んだガスケットを提供できる。従って，この耐酸化性グ
ラファイトガスケットは，余り耐熱性を要求されない領
域，例えば，ピストンを構成するピストンヘッドとピス
トンスカートとの対向面間のようなエンジン部品間に介
在させるガスケットとして使用でき，或いは，圧縮機，
ポンプ等に適用されるガスケットとして適用して好まし
いものである。
スケットは，上記のように構成したので，結晶構造が安
定し，耐酸化性が向上し，燃焼ガス等に晒される雰囲気
に使用されても，グラファイトが酸化して破壊されるこ
とがなく，耐久性を向上させることができる。特に，こ
の耐酸化性グラファイトガスケットは，リン酸カルシウ
ム処理のグラファイトと未処理グラファイトとを混合し
た複合グラファイトから構成し，該複合グラファイトを
多層に積層して積層構造に構成すると共に，積層面をガ
スの流れ方向に対して３０°〜１５０°の角度範囲で偏
向して配向したので，シール性がアップし，信頼性に富
んだガスケットを提供できる。従って，この耐酸化性グ
ラファイトガスケットは，余り耐熱性を要求されない領
域，例えば，ピストンを構成するピストンヘッドとピス
トンスカートとの対向面間のようなエンジン部品間に介
在させるガスケットとして使用でき，或いは，圧縮機，
ポンプ等に適用されるガスケットとして適用して好まし
いものである。
【図１】この発明による耐酸化性グラファイトガスケッ
トのシール試験を示す説明図である。
トのシール試験を示す説明図である。
【図２】この発明による耐酸化性グラファイトガスケッ
トの一実施例を示す説明図である。
トの一実施例を示す説明図である。
【図３】リン酸カルシウム処理ガスケットと未処理ガス
ケットとの重量減少率による耐酸化性の試験結果を示す
グラフである。
ケットとの重量減少率による耐酸化性の試験結果を示す
グラフである。
【図４】リン酸カルシウム処理ガスケットと未処理ガス
ケットとの配合割合についての重量減少率とシール性の
試験結果を示すグラフである。
ケットとの配合割合についての重量減少率とシール性の
試験結果を示すグラフである。
【図５】積層構造のリン酸カルシウム処理ガスケットに
ついてのガス流れ方向と積層面方向との傾斜角度に対す
るシール性の試験結果を示すグラフである。
ついてのガス流れ方向と積層面方向との傾斜角度に対す
るシール性の試験結果を示すグラフである。
【図６】積層構造のリン酸カルシウム処理ガスケットに
ついてのシール部における積層構造の端部の積層面数の
露出割合に対するシール性の試験結果を示すグラフであ
る。
ついてのシール部における積層構造の端部の積層面数の
露出割合に対するシール性の試験結果を示すグラフであ
る。
１ ガスケット ２ 層 ３ 積層面 ４ リン酸カルシウム処理グラファイト ５ 未処理グラファイト ６，７ 部品 Ｇ ガス
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】更に，積層構造即ち層状構造は，カーボン
原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持
つグラファイト層部４とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合してい
ないグラファイト層部５との均一な混合グラファイト層
部から成り，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部４
は，シール性を低下させないため，全体の８０ｗｔ％を
越えない割合に構成されている。グラファイト層部４
は，リン酸カルシウム処理を施すことによって作製さ
れ，また，グラファイト層部５は，リン酸カルシウム処
理を行わなかったものである。
原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持
つグラファイト層部４とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合してい
ないグラファイト層部５との均一な混合グラファイト層
部から成り，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部４
は，シール性を低下させないため，全体の８０ｗｔ％を
越えない割合に構成されている。グラファイト層部４
は，リン酸カルシウム処理を施すことによって作製さ
れ，また，グラファイト層部５は，リン酸カルシウム処
理を行わなかったものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】しかしながら，混合グラファイト中のリン
酸カルシウム処理グラファイトを８０ｗｔ％以上，言い
換えれば，未処理グラファイトを２０ｗｔ％以下にする
と，耐酸化性が上昇するが，急激に漏れ量（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）は増加する。また，混合グラファイト中の未処理グ
ラファイトを７０ｗｔ％以上，言い換えれば，リン酸カ
ルシウム処理グラファイトを３０ｗｔ％以下にすれば，
酸化が進行し，耐久性が低下することが分かった。従っ
て，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は，全体の
３０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合であることが好
ましい。また，図２に示すように，リン酸カルシウム処
理を施したグラファイトを母相とし，未処理グラファイ
トの配合を変えて均一に分散させると，シール性が向上
することが分かった。
酸カルシウム処理グラファイトを８０ｗｔ％以上，言い
換えれば，未処理グラファイトを２０ｗｔ％以下にする
と，耐酸化性が上昇するが，急激に漏れ量（ｃｃ／ｍｉ
ｎ）は増加する。また，混合グラファイト中の未処理グ
ラファイトを７０ｗｔ％以上，言い換えれば，リン酸カ
ルシウム処理グラファイトを３０ｗｔ％以下にすれば，
酸化が進行し，耐久性が低下することが分かった。従っ
て，Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は，全体の
３０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合であることが好
ましい。また，図２に示すように，リン酸カルシウム処
理を施したグラファイトを母相とし，未処理グラファイ
トの配合を変えて均一に分散させると，シール性が向上
することが分かった。
Claims (4)
- 【請求項１】 カーボン原子のうちの一部のカーボン原
子の活性点にＭ−Ｐ−Ｏ原子が結合した結晶構造を有す
る耐酸化性グラファイトガスケットにおいて，前記結晶
構造はカーボン原子にＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合した多層
の積層構造を有し，前記各層の積層面がガス流の方向に
対して傾斜して配向されていることを特徴とする耐酸化
性グラファイトガスケット。但し，ＭはＣａ，Ａｌ又は
Ｍｇである。 - 【請求項２】 前記各層の積層面がガス流の方向に対し
て３０°〜１５０°の角度範囲に傾斜して配向されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の耐酸化性グラファ
イトガスケット。 - 【請求項３】 前記分子におけるＭは，Ｃａ，Ａｌ及び
Ｍｇの元素群の少なくとも１種以上の元素から成ること
を特徴とする請求項１又は２に記載の耐酸化性グラファ
イトガスケット。 - 【請求項４】 前記層状構造は，カーボン原子にＭ−Ｐ
−Ｏの分子が結合したＭ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイ
ト層部とＭ−Ｐ−Ｏの分子が結合していないグラファイ
ト層部との均一な混合グラファイト層部から成り，前記
Ｍ−Ｐ−Ｏ構造を持つグラファイト層部は全体の３０ｗ
ｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内の割合であることを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐酸化性グラフ
ァイトガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014746A JPH11199858A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 耐酸化性グラファイトガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014746A JPH11199858A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 耐酸化性グラファイトガスケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199858A true JPH11199858A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11869688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10014746A Pending JPH11199858A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 耐酸化性グラファイトガスケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199858A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008185075A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Uchiyama Mfg Corp | ガスケット |
| KR100936700B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2010-01-13 | 브리즈-토르카 프로덕츠 엘엘씨 | 관체를 연결하기 위한 클램프 |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP10014746A patent/JPH11199858A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100936700B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2010-01-13 | 브리즈-토르카 프로덕츠 엘엘씨 | 관체를 연결하기 위한 클램프 |
| JP2008185075A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Uchiyama Mfg Corp | ガスケット |
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