KR100472596B1

KR100472596B1 - 구면 환상 씰링체 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100472596B1
Application number: KR10-2001-7006527A
Authority: KR
Inventors: 구보타슈이치; 사카이리요시카즈; 시무라도시히코; 구로세고헤이
Original assignee: 오일레스고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2005-03-08
Also published as: WO2001023788A1; JP2001099325A; EP1146262B1; KR20010089502A; DE60030684D1; CN1322283A; JP4617521B2; US20040066007A1; DE60030684T2; EP1146262A4; EP1146262A1; US7063330B2; CN1130508C

Abstract

구면 환상 씰링체(55)는, 중앙부에 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52)를 구비하고, 외면(53)이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면(53)의 대직경측에 환상의 단면(54)을 구비하고 있고, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 그 내부는, 압축된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)와, 보강재(6)의 철망(5)의 그물망을 충전하고, 또한 보강재(6)과 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 구비하며, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 노출된 평활면에 형성되어 있다.

Description

구면 환상 씰링체 및 그 제조 방법{Spherical-zone shaped sealing element and production method thereof}

본 발명은 자동차 배기관의 구면 관이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체 (seal member) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차용 배기관의 구면 관이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체로는, 예컨데 일본 특개소 54-76759호 공보에 개시되어 있는 것이 있다. 이 공보에 개시된 씰링체는 내열성을 가지고, 상대재와의 융합성이 뛰어나고, 또한 충격 강도도 현저히 개선되어 있는 반면, 건조 마찰 조건하의 마찰에 있어서는 이상 마찰음을 자주 발생한다고 하는 결점이 있다. 이 씰링체의 결점은, 상기 씰링체를 형성하는 내열 재료(팽창 흑연 등)의 정지 마찰 계수와 동마찰 계수와의 차가 큰 것 및 이 내열 재료로 구성되는 씰링체의 미끄러짐 속도에 대해 부성(負性) 저항을 나타내는 것 등에 따른 것으로 생각된다.

따라서, 본 출원인은 상술한 결점을 해소하기 위하여, 일본 특원평 4-300551호(특허 공개 평성 6-123362호)에 기재된 씰링체를 제안하였다. 이 씰링체는,상대재와의 슬라이딩에 있어서, 이상 마찰음을 발생시키는 일 없이 씰링성이 뛰어난 것으로 씰링체에 요구되는 성능을 만족시키는 것이다.

그러나, 상기 제안된 씰링체에 있어서도, 최근의 자동차 엔진의 성능 향상 등에 따른 새로운 문제점이 제기되었다. 즉, 자동차 엔진의 성능 향상에 따른 배기 가스 온도의 상승에 의해, 또는 자동차의 NVH 특성(차량 음향 진동 특성)의 향상을 목적으로 하여, 배기 가스의 출구(매니폴드) 부근에 구면 관이음매를 배치하는 경우, 구면 관이음매가 엔진측으로 더 접근됨에 따른 배기 가스 온도의 상승에 의해,지금까지의 씰링체에서는 내열성 면에서 사용 조건을 만족시키지 못하여 씰링체 자체의 내열성의 향상을 꾀할 수 밖에 없었다.

상기 새롭게 제기된 문제점에 대하여, 본 출원인은 일본 특원평 8-186783호(특허공개 평성 10-9396호) 및 특원평 8-186784호(특허공개 평성 10-9397호)(이하, 이와 같은 특허 출원을 선행 기술이라 함)에 의해, 내열성을 향상시킨 구면 환상 씰링체 및 그 제조 방법을 제안하였다.

상기 선행 기술로 이루어지는 구면 환상 씰링체는, 600∼700℃의 고온하에서도, 산화 소모가 적고, 이상 마찰음의 발생이 없으며, 씰링성이 뛰어나고, 씰링체로서의 기능을 만족하는 것이었지만, 이러한 구면 환상 씰링체는 그 제조 방법에 있어서 내열 시트재, 예컨데 팽창 흑연 시트의 표면에 내열 재료의 내열 피막을 구비한 내열 시트재를 사용하고 있으므로, 팽창 흑연 시트가 본래 가지는 가요성(可撓性)을 희생시킴으로써, 결과적으로 제조 과정에 있어서 구부림 공정 등에서 자주 발생하는 내열 피막의 균열, 파손, 나아가서는 내열 시트재의 파손 등을 발생시킬 염려가 있는 등 수율면에서 개량의 여지가 남아있고, 또한 수율의 결점을 없앰으로써 구면 환상 씰링체의 제조 공정의 단축, 나아가서는 제조 코스트의 절감으로 이어지는 등의 이점을 가짐을 알 수 있었다.

도 1은 본 발명의 구면 환상 씰링체를 나타내는 종단면도이다.

도 2는 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 내열 시트재의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 철망으로 이루어지는 보강재의 형성 방법의 설명도이다.

도 4는 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 통형 모재의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 외면층 형성 부재의 형성 방법의 설명도이다.

도 6은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 외면층 형성 부재의 형성 방법의 설명도이다.

도 7은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 예비 원통 성형체의 평면도이다.

도 8은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 금형 내에 예비 원통 성형체를 삽입한 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 9는 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 윤활 미끄럼층을 형성한 내열 시트재의 종단면도이다.

도 10은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 외면층 형성 부재의 형성 방법의 설명도이다.

도 11은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 외면층 형성 부재의 형성 방법의 설명도이다.

도 12는 본 발명의 구면 환상 씰링체의 제조 공정에서의 예비 원통 성형체의 평면도이다.

도 13은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 다른 형태을 나타내는 종단면도이다.

도 14는 도 13에 도시한 구면 환상 씰링체의 부분 볼록 구면상의 외면의 부분 확대 단면도이다.

도 15는 본 발명의 구면 환상 씰링체의 다른 형태의 제조 공정에서의 통형 모재의 종단면도이다.

도 16은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 다른 형태을 나타내는 종단면도이다.

도 17은 본 발명의 구면 환상 씰링체의 다른 형태을 나타내는 종단면도이다.

도 18은 본 발명의 구면 환상 씰링체를 장착한 배기관 구면 이음매의 종단면도이다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 600∼700℃의 고온하에서도 내열성(내산화 소모성)을 가지며, 이상 마찰음의 발생이 없고, 씰링성이 뛰어난 상술한 선행 기술의 구면 환상 씰링체와 동등한 성능을 가지며, 그 제조 방법에 있어서는, 내열 시트재의 수율의 결점을 해소하고, 제조 원가를 절감시킬 수 있는 구면 환상 씰링체 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 제1의 형태의 구면 환상 씰링체는, 중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측으로 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체로서, 상기 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을포함하는 내열재를 구비하며, 부분 볼록 구면상의 외면은, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면으로 형성되어 있다.

제1의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 구비하고 있으므로, 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연의 산화 소모는, 5산화인과 인산염의 산화 억제 작용에 의해 600∼700℃의 고온에서도 저감되고, 결과적으로 상기 구면 환상 씰링체의 내열성이 향상된다.

또한 부분 볼록 구면상의 외면은, 내열재의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면으로 형성되어 있으므로, 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연은 5산화인과 인산염의 산화 억제 작용에 의해 600∼700℃의 고온에서도 산화 소모가 저감되며, 상대재와의 슬라이딩 접촉에 있어서는,상대재 표면에 외면층을 형성하는 내열재의 피막의 과잉 형성을 억제하고, 상대재 표면과의 원활한 슬라이딩 접촉이 행해진다.

본 발명의 제2의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제1의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어진다.

제2의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 5산화인과 인산염과의 산화 억제 작용에 의해, 원통 내면의 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연의 산화 소모가 저감되며, 결과적으로 상기 해당 원통 내면의 내열성이 향상된다.

본 발명의 제3의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제1의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재로 이루어진다.

제3의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 면이 되므로, 구면 환상 씰링체를 배기관의 외면에 삽입 고정할 때,상기 원통 내면과 배기관의 외면간의 마찰이 높아져, 결과적으로 구면 환상 씰링체가 배기관의 외면에 단단히 고정되게 된다.

본 발명의 제4의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제1 내지 제3의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 환상의 단면은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어진다.

제4의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 5산화인과 인산염의 산화 억제 작용에 의해, 환상 단면의 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연의 산화 소모가 저감되어, 결과적으로 상기 해당 환상의 단면의 내열성이 향상된다.

본 발명의 제5의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제1 내지 제4의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 내열재는 5산화인 0.05∼5.0중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95중량%를 포함하고 있다.

제5의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 내열재는 주체를 이루는 팽창 흑연에 대한 산화 억제 작용을 바람직하게 발휘하는 데 필요한 5산화인 0.05∼5.0 중량% 및 인산염 1.0∼16.0 중량%를 포함하고 있으므로, 팽창 흑연의 산화 소모가 바람직하게 저감되며, 팽창 흑연의 산화 소모에 따른 구면 환상 씰링체의 중량 감소가 바람직하게 저감된다.

5산화인의 양이 0.05 중량% 미만에서는 팽창 흑연에 대한 산화 억제 작용에 효과가 바람직하게 발휘되지 않고, 또한 5.0 중량%를 넘어도 산화 억제 작용 그 이상의 효과가 바람직하게 발휘되지 않는다. 또한 인산염의 양이 1.0 중량% 미만에서는 5산화인과 마찬가지로, 팽창 흑연에 대한 산화 억제 작용에 효과가 바람직하게 발휘되지 않고, 16.0 중량%를 넘어도 산화 억제 작용 그 이상의 효과가 바람직하게 발휘되지 않는다.

본 발명의 제6의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제1 내지 제5의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 내열재 중의 인산염은 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택된다.

본 발명의 제7의 형태의 구면 환상 씰링체는, 중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측으로 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체로서, 상기 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 구비하고, 부분 볼록 구면상의 외면은, 적어도 질화 붕소와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하는 윤활 조성물의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되어 있다.

제7의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 혼재 일체화하여 구비하고 있으므로, 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연의 산화 소모는 5산화인과 인산염의 산화 억제 작용에 의해 600∼70O℃의 고온에서도 저감되며, 결과적으로 구면 환상 씰링체의 내열성이 향상된다. 또한 부분 볼록 구면상의 외면은 적어도 질화 붕소와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하는 윤활 조성물의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되어 있으므로, 상대재와의 슬라이딩에 있어서 원활한 슬라이딩이 행하여진다.

본 발명의 제8의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어진다.

제8의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 5산화인과 인산염과의 산화 억제 작용에 의해, 원통 내면의 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연의 산화 소모가 저감되고, 결과적으로 상기 원통 내면의 내열성이 향상된다.

본 발명의 제9의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재로 이루어진다.

제9의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 면이 되므로, 구면 환상 씰링체를 배기관의 외면에 삽입 고정할 때,상기 원통 내면과 배기관의 외면 간의 마찰이 높아지고, 결과적으로 구면 환상 씰링체가 배기관의 외면에 단단히 고정되게 된다.

본 발명의 제10의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 또는 제8의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 환상의 단면은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어진다.

제10의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 5산화인과 인산염과의 산화 억제 작용에 의해, 환상 단면의 내열재의 주체를 이루는 팽창 흑연의 산화 소모가 저감되고, 결과적으로 상기 해당 환상의 단면의 내열성이 향상된다.

본 발명의 제11의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 내지 제10의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 내열재는 5산화인 0.05∼5.0중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95중량%를 포함하고 있다.

제11의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 내열재는 주체를 이루는 팽창 흑연에 대한 산화 억제 작용을 바람직하게 발휘하는 데 필요한 5산화인 0.05∼5.0중량% 및 인산염 1.0∼16.0 중량%를 포함하고 있으므로, 팽창 흑연의 산화 소모가 바람직하게 저감되어, 팽창 흑연의 산화 소모에 따른 구면 환상 씰링체의 중량 감소가 바람직하게 저감된다.

5산화인의 분량이 O.O5 중량% 미만에서는 팽창 흑연에 대한 산화 억제 작용에 효과가 바람직하게 발휘되지 않고, 또한 5.0 중량%를 넘어도 산화 억제 작용 그 이상의 효과가 바람직하게 발휘되지 않는다. 또한 인산염의 분량이 1.0 중량% 미만에서는 5산화인과 마찬가지로, 팽창 흑연에 대한 산화 억제 작용에 효과가 바람직하게 발휘되지 않으며, 16.0 중량%를 넘어도 산화 억제 작용 그 이상의 효과가 바람직하게 발휘되지 않는다.

본 발명의 제12의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 내지 제11의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 인산염은 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬,제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택된다.

본 발명의 제13의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 내지 제12의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하고 있다.

제13의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하는 윤활조성물의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 부분 볼록 구면상의 외면이 형성되어 있으므로, 특히 상대재와의 초기의 슬라이딩에 있어서 원활한 슬라이딩이 행해지고, 슬라이딩 초기에 자주 발생하는 마찰 슬라이딩 이음(異音)의 발생은 방지된다.

본 발명의 제14의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 내지 제13 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 윤활 조성물에는 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지가 더 함유되어 있다.

본 발명 제15의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 내지 제12의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 l00 중량부에 대해 200 중량부 이하의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하고 있다.

본 발명의 제16의 형태의 구면 환상 씰링체는, 제7 내지 제12의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체에 있어서, 윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나가 10∼30 중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 100 중량부에 대해 50∼150 중량부의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하고 있다.

제14의 형태, 제15의 형태 및 제16의 형태의 구면 환상 씰링체에 의하면, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 더 포함하는 윤활 조성물의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 부분 볼록 구면상의 외면이 형성되어 있으므로, 특히 상대재와의 초기의 슬라이딩에 있어서 보다 원활한 슬라이딩이 행해지고, 슬라이딩 초기에 자주 발생하는 마찰 슬라이딩 이음의 발생은 방지된다.

본 발명의 제1의 형태의 제조 방법은, 중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측으로 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법으로서,

(a) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재를 준비하는 공정과,

(b) 금속 세선을 짜거나, 떠서 얻어지는 철망으로 이루어지는 보강재를 준비하고, 상기 보강재를 상기 내열 시트재에 중합한 후, 이 중합체를 원통 모양으로 권회하여 통상의 모재를 형성하는 공정과,

(c) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 다른 내열 시트재를 준비하고, 상기 다른 내열 시트재와, 상기 다른 내열 시트재를 덮어 배합된 철망으로 이루어지는 다른 보강재로 이루어지는 외면층 형성 부재를 형성하는 공정과,

(d) 상기 외면층 형성 부재를 상기 통형 모재의 외주면에 권회하여 예비 원통 성형체를 형성하는 공정과,

(e) 상기 예비 원통 성형체를 금형의 코어 외주면에 삽입하고, 상기 코어를 금형 내에 배치함과 동시에 상기 금형 내에 있어서 예비 원통 성형체를 코어 축방향으로 압축 성형하는 공정으로 이루어진다.

제1의 형태의 제조 방법에 의하면, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재는, 통상의 팽창 흑연 시트가 갖는 가요성과 같은 가요성을 구비하고 있으므로, (b) 및 (d) 공정에서의 구부림(권회) 공정에 있어서도 내열 시트재에 균열, 깨짐 등의 문제를 일으키지 않고, 해당 시트재의 수율을 저하시키지 않는다.

또한 상기 제조 방법에 의해 얻어진 구면 환상 씰링체의, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 내부는, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재와 철망으로 이루어지는 보강재가 압축되고, 서로 얽혀 구조적 일체성을 갖도록 구성되어 있고, 상기 부분 볼록 구면상의 외면은, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재가 철망으로 이루어지는 다른 보강재의 그물망을 충전하여 양자가 혼재되어 일체화된 평활면에 형성되어 있다.

본 발명의 제2의 형태의 제조 방법은, 제1의 형태의 제조 방법에 있어서, 통상의 모재는 그 내면에 내열 시트재가 위치하도록 형성된다.

제2의 형태의 제조 방법에 의하면, 제조된 구면 환상 씰링체에 있어서, 5산화인과 인산염의 산화 억제 작용에 의해, 원통 내면의 내열재의 주체를 이루는 팽창흑연의 산화 소모가 저감되고, 결과적으로 상기 원통 내면의 내열성이 향상된다.

본 발명의 제3의 형태의 제조 방법은, 제1의 형태의 제조 방법에 있어서, 통상의 모재는 그 내면에 철망으로 이루어지는 보강재가 위치하도록 형성된다.

제3의 형태의 제조 방법에 의하면, 제조된 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면은, 철망으로 이루어지는 보강재의 노출면이 되므로, 구면 환상 씰링체를 배기관의 외면에 삽입 고정할 때, 상기 원통 내면과 배기관의 외면간의 마찰이 높아지고, 결과적으로 구면 환상 씰링체가 배기관의 외면에 단단히 고정되게 된다.

본 발명의 제4의 형태의 제조 방법은, 제1 내지 제3의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 통상의 모재는 내열 시트재의 폭 방향의 양단부가 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출하도록 형성된다.

제4의 형태의 제조 방법에 의하면, 보강재의 폭 방향으로 돌출한 내열 시트재는, 최종의 (e)공정에 있어서, 부분 볼록 구면상의 외면의 대직경측의 환상의 단면을 형성하도록 절곡되며, 또한 신장됨으로써 상기 부분 볼록 구면상의 외면의 대직경측의 환상의 단면은 상기 내열 시트의 조성물로 형성되게 된다.

본 발명의 제5의 형태의 제조 방법은, 제1 내지 제4의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 내열 시트재는 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하고 있고, 본 발명의 제6의 형태의 구면 환상 씰링체의 제조 방법은, 제1 내지 제5의 형태 중 어느 하나의 형태의 구면 환상 씰링체의 제조 방법에 있어서, 다른 내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95중량%를 포함하고 있다.

제5 및 제6의 형태의 제조 방법에 의하면, 각 내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하고 있고, 또한 가요성을 가지고 있으므로, 통상의 모재 및 예비 원통 성형체를 형성하는 각 공정에 있어서도 상기 내열 시트재에 균열, 깨짐 등의 문제를 일으키지 않는다.

본 발명의 제7의 형태의 제조 방법은, 제1 내지 제6의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 인산염은 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택된다.

본 발명의 제8의 형태의 제조 방법은, 중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측에 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법으로서,

(c) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 다른 내열 시트재를 준비하고, 상기 다른 내열 시트재와 상기 다른 내열 시트재의 한쪽 표면에 피복된 적어도 질화 붕소와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하는 윤활조성물의 윤활 미끄럼층과 상기 윤활 미끄럼층에 배치된 철망으로 이루어지는 보강재로 이루어지는 외면층 형성 부재를 형성하는 공정과,

(d) 상기 외면층 형성 부재를 윤활 미끄럼층의 면을 외측으로 하여 상기 통형 모재의 외주면에 권회하여 예비 원통 성형체를 형성하는 공정과,

제8의 형태의 제조 방법에 의하면, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재는, 통상의 팽창 흑연 시트가 갖는 가요성과 같은 가요성을 구비하고 있으므로, (b) 및 (d) 공정에 있어서의 권회 공정에서도 내열 시트재에 균열, 깨짐 등의 문제를 일으키지 않고, 상기 시트재의 수율을 저하시키지 않는다. 또한 상기 제조 방법에 의해 얻어진 구면 환상 씰링체의, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 내부는, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재와 철망으로 이루어지는 보강재가 압축되고, 서로 얽혀 구조적 일체성을 갖도록 구성되어 있고, 상기 부분 볼록 구면상의 외면은 윤활조성물의 외면층과 상기 외면층에 혼재되어 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 혼재 일체화된 평활면에 형성되어 있으므로, 특히 상대재와의 초기의 슬라이딩에 있어서 원활한 슬라이딩이 행해지며, 슬라이딩 초기에 자주 발생하는 마찰 슬라이딩 이음의 발생은 방지된다.

본 발명의 제9의 형태의 제조 방법은, 제8의 형태의 제조 방법에 있어서, 통상의 모재는, 그 내면에 내열 시트재가 위치하도록 형성된다.

제9의 형태의 제조 방법에 의하면, 제조된 구면 환상 씰링체에 있어서, 5산화인과 인산염의 산화 억제 작용에 의해, 원통 내면의 내열재의 주체를 이루는 팽창흑연의 산화 소모가 저감되고, 결과적으로 상기 원통 내면의 내열성이 향상된다.

본 발명의 제10의 형태의 제조 방법은, 제8의 형태의 제조 방법에 있어서, 통상의 모재는 그 내면에 철망으로 이루어지는 보강재가 위치하도록 형성된다.

제10의 형태의 제조 방법에 의하면, 제조된 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재의 노출면이 되므로, 구면 환상 씰링체를 배기관의 외면에 삽입 고정할 때, 상기 원통 내면과 배기관의 외면간의 마찰이 높아지고, 결과적으로 구면 환상 씰링체가 배기관의 외면에 단단히 고정되게 된다.

본 발명의 제11의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제10의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 통상의 모재는 내열 시트재의 폭 방향의 양단부가 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출하도록 형성된다.

제11의 형태의 제조 방법에 의하면, 보강재의 폭 방향으로 돌출된 내열 시트재는, 최종의 (e)공정에 있어서, 부분 볼록 구면상의 외면의 대직경측의 환상의 단면을 형성하도록 절곡되고, 또한 신장됨으로써 상기 부분 볼록 구면상의 외면의 대직경측의 환상의 단면은, 상기 내열 시트의 조성물로 형성되게 된다.

본 발명의 제12의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제11의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하고 있고, 본 발명의 제13의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제12의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 다른 내열 시트재는 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하고 있다.

제12 및 제13의 형태의 제조 방법에 의하면, 내열 시트재는 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하고 있고, 또한 가요성을 가지고 있으므로, 통상의 모재 및 예비 원통 성형체를 형성하는 각 공정에 있어서도 해당 내열 시트재에 균열, 깨짐 등의 부적합을 일으키지 않는다.

본 발명의 제14의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제 13의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 인산염은 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택된다.

본 발명의 제15의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제14의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하고 있다.

본 발명의 제16의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제15의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 윤활 조성물로는 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지가 더 함유되어 있다.

본 발명의 제17의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제14의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 100 중량부에 대해 200 중량부 이하의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하고 있다.

본 발명의 제18의 형태의 제조 방법은, 제8 내지 제14의 형태 중 어느 하나의 형태의 제조 방법에 있어서, 윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 100 중량부에 대해 50∼150 중량부의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하고 있다.

제16, 제17 및 제18의 형태의 제조 방법에 의하면, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 더 포함하는 윤활 조성물에는 신장성이 부여되므로, 최종의 압축 공정에 있어서, 구면 환상 씰링체의 부분 볼록 구면상의 외면을 더욱 평활한 면으로 형성할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면을 참조로 그 구체예에 근거하여 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 구면 환상 씰링체에 있어서의 구성 재료 및 구면 환상 씰링체의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.

<내열 시트재에 대하여>

농도 98%의 진한 황산 300중량부를 교반하면서, 산화제로서 과산화수소의 60% 수용액 5중량부를 첨가하고, 이를 반응액으로 한다. 이 반응액을 냉각하여 1O℃의 온도로 유지하고, 입도(粒度) 30∼80 메쉬의 비늘 모양의 천연 흑연 분말 100중량부를 첨가하고, 30분간 반응을 행한다. 반응 후, 흡인 여과하여 산처리 흑연을 분리하고, 상기 산처리 흑연을 300중량부의 물에 10분간 교반하여 흡인 여과하는 세정 작업을 2회 반복하고, 산처리 흑연으로부터 유산분을 충분히 제거한다. 이어서, 유산분을 충분히 제거한 산처리 흑연을 11O℃의 온도로 유지한 건조로에서 3시간 건조하고, 이를 산처리 흑연 원료로 한다.

산처리 흑연 원료 100 중량부를 교반하면서, 상기 산처리 흑연 원료에 인산으로서 농도 84%의 오르토 인산 수용액 0.082∼10.4 중량부와, 인산염으로서 농도50%의 제1 인산 알루미늄 수용액 2∼40.5 중량부를 메탄올 10 중량부로 희석한 용액을 분무상으로 배합하고, 균일하게 교반하여 습윤성을 갖는 혼합물을 얻는다. 이 습윤성을 갖는 혼합물을 120℃의 온도로 유지한 건조로에서 2시간 건조한다.

건조한 혼합물을 1000℃의 온도에서 5초간 팽창 처리를 실시하고, 분해 가스를 발생하게 하며, 그 가스압에 의해 흑연층 사이를 확장하여 팽창 흑연 입자(팽창 배율 240배)를 형성한다. 이 팽창 처리 공정에 있어서, 성분 중의 오르토 인산은 탈수 반응을 일으켜 5산화인을 생성하고, 또한 제1 인산 알루미늄은 대부분 변화하지 않고 5산화인과 공존하여 함유된다. 이 팽창 흑연 입자를 롤 간극 0.35mm의 쌍롤러 장치로 롤링 성형하고, 두께 0.38mm의 팽창 흑연 시트를 제작하여, 이를 내열 시트재로 한다.

이와 같이 제작된 내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼ 16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%로 이루어지고, 가요성을 갖는 시트재이다.

내열 시트재 중의 5산화인 및 인산염(제1 인산 알루미늄)은, 팽창 흑연의 600∼700℃의 고온에서의 산화 소모를 억제하는 작용을 발휘하는 것이고, 5산화인의 함량은 0.05∼5.0 중량%, 바람직하게는 0.2∼2.0 중량%, 인산염의 함량은 1.0∼16.0 중량%, 바람직하게는 2.0∼10.0 중량%이다. 특히 인산염의 함량의 많고 적음은 내열 시트재의 가요성에 영향을 주고, 그 함량이 16.0 중량%를 넘으면 내열 시트재가 딱딱하고, 쉽게 부서지는 경향을 나타낸다. 따라서, 후술하는 제조 방법에서의 상기 시트재의 굽힘 가공 등의 가공성을 저해하게 된다.

<보강재에 대하여>

보강재는, 철계로서 오스테나이트계의 SUS 304, SUS 316, 페라이트계의 SUS 430 등의 스테인레스 강선 또는 철선(JIS-G-3532) 또는 아연 도금 철선(JIS-G-3547), 동계로서 동-니켈 합금(백동), 동-니켈―아연 합금(양은), 황동, 베릴륨동으로 이루어지는 세선재(細線材)를 하나 또는 둘 이상 사용하여 짜거나, 떠서 형성되는 철망이 사용된다. 상기 철망을 형성하는 금속 세선의 선경은 0.10∼0.32mm 정도인 것이 사용되고, 상기 철망의 그물망은 3∼6mm 정도인 것이 사용되는 것이 바람직하다.

보강재로는, 상술한 철망 이외에, 스테인레스강 박판 또는 인청동 박판에 슬롯을 형성함과 동시에 상기 슬롯을 확개하여 규칙적인 그물망이 형성된, 이른바 익스팬드 메탈을 사용할 수도 있다. 스테인레스강 박판 또는 인청동 박판의 두께는 0.3∼0.5mm 정도, 익스팬드 메탈의 그물망은 3∼6mm 정도인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

<윤활 조성물에 대하여>

질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼ 30 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 고형분으로서 20∼50 중량% 분산 함유한 수성 디스퍼젼이, 또 다른 윤활 조성물로서 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%로 이루어지는 윤활 조성물에, 이 윤활 조성물의 100 중량부에 대하여 200 중량부 이하, 바람직하게는 50∼150 중량부의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지가 함유된 윤활 조성물을 고형분으로서 20∼50 중량% 분산 함유한 수성 디스퍼젼이 사용된다. 상기 윤활 조성물의 수성 디스퍼젼은, 후술하는 제조 방법에 있어서, 내열 시트재의 표면에 솔칠, 롤러칠, 스프레이 등의 수단에 의해 적용되고, 내열 시트의 표면을 피복하며, 내열 시트 표면에 윤활 미끄럼층을 형성하도록 사용된다. 형성된 윤활 미끄럼층은, 최종의 압축 공정에 있어서 균일하면서 얇은 두께(10∼300μm)로 신장되어 구면 환상 씰링체의 부분 볼록 구면상의 외면 및 외면 근방에 외면층을 형성한다.

상기 윤활 조성물 중의 질화 붕소는, 특히 고온에서 뛰어난 윤활성을 발휘하는 것이지만, 질화 붕소 단독으로는 내열 시트재 표면에의 피착성, 나아가서는 최종 압축 공정에서의 구면 환상 씰링체의 부분 볼록 구면상의 외면에의 피착성이 떨어지며, 이들 표면에서 쉽게 박리되어 버리는 결점이 있지만, 질화 붕소에 대해 일정량의 비율로 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 배합함으로써 상기 질화 붕소의 결점을 회피하고, 팽창 흑연 시트 표면으로의 피착성, 나아가서는 최종 공정에서의 구면 환상 씰링체의 부분 볼록 구면상의 외면에서의 피착성을 대폭 개선하여, 상기 구면 환상 씰링체의 부분 볼록 구면상의 외면에서의 윤활 조성물로 이루어지는 윤활 미끄럼층의 유지성을 높일 수 있다. 그리고, 질화 붕소에 대한 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 배합 비율은, 질화 붕소가 갖는 윤활성을 손상시키지 않고, 또한 피착성을 개선하는 관점에서 결정되며, 10∼30 중량%의 범위가 바람직하다.

상술한 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%로 이루어지는 윤활 조성물에, 이 윤활 조성물 100 중량부에 대하여 일정량의 비율로 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 함유한 윤활 조성물에 있어서, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지는, 그 자체가 저마찰성을 갖는 것으로, 질화 붕소와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 윤활 조성물에 배합됨으로써 상기 윤활 조성물의 저마찰성을 향상시키는 작용과, 압축 성형시의 상기 윤활 조성물의 신장성을 높이는 작용을 한다.

상기 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼3O 중량%로 이루어지는 윤활 조성물 100중량부에 대해, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지의 배합 비율은 200 중량부 이하, 바람직하게는 50∼l50 중량부의 범위이다. 이 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지의 배합 비율이 200 중량부를 초월하면, 윤활 조성물 중에 차지하는 비율이 많아져 윤활 조성물의 내열성을 저하시키는 결과가 되고, 또한 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지의 배합 비율이 50∼150 중량부의 범위이면, 윤활 조성물의 내열성을 손상시키지 않고 저마찰성을 충분히 발휘하게 할 수 있다.

수성 디스퍼젼을 형성하는 질화 붕소, 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나 및 이들에 배합되는 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지는, 가급적 미세분말인 것이 바람직하고, 이들에는 평균 입경 1Oμm 이하의 미세분말인 것이 사용된다.

이어서, 상술한 구성 재료로 이루어지는 구면 환상 씰링체의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

<제1의 형태의 제조 방법>

(제1 공정)

도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 폭과 길이로 절단한 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%로 이루어지는 내열 시트재(1)를 준비한다.

(제2 공정)

금속 세선을 짜거나, 뜸으로써 형성되는 철망을 준비하고, 이 철망을 소정의 폭과 길이(내열 시트재의 폭과 길이와 거의 같음)로 절단하거나, 또는 도 3에 도시한 바와 같이, 금속 세선을 떠서 원통형 철망(2)을 형성한 후, 이를 롤러(3, 4) 사이에 통하게 하거나 해서 띠 모양의 철망(5)을 제작하고, 이를 절단하여 보강재(6)로서 사용한다.

(제3 공정)

이 띠 모양 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)와 상기 내열 시트재(1)를 중합함과 동시에, 이 중합체를 내열 시트재(1)을 내측으로 하여 나선형으로 감아 내열 시트재(1)가 1회 많아지도록 권회하고, 도 4에 도시한 바와 같이 통상의 모재(7)를 형성한다.

(제4 공정)

상기와 같은 내열 시트재(1)를 따로 준비한다. 한편, 도 3에서 설명한 바와 같이, 금속 세선을 짜서 원통형 철망(2)을 형성한 후, 이를 롤러(3, 4) 사이로 통하게 하여 제작한 띠 모양 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)를 따로 준비하고, 도 5에 도시한 바와 같이, 띠 모양 철망(5) 중에, 내열 시트재(1)를 삽입함과 동시에,이들을, 도 6에 도시한 바와 같이, 롤러(8, 9) 사이로 통하게 하여 일체화시키고, 이를 외면층 형성 부재(10)로 한다.

(제5 공정)

이와 같이 하여 얻은 외면층 형성 부재(10)를 상기 통형 모재(7)의 외주면에 권회하고, 도 7에 도시한 예비 원통 성형체(11)를 제작한다.

(제6 공정)

내면에 원통 벽면(31)과 원통 벽면(31)에 연속되는 부분 오목 구형 벽면(32)과 부분 오목 구형 벽면(32)에 연속되는 관통공(33)을 구비하며, 상기 관통공(33)에 단차진 코어(34)를 삽입함으로써 내부에 중공 원통부(35)와 상기 중공 원통부(35)에 연속되는 구면 환상 중공부(36)가 형성된 도 8에 도시한 바와 같은 금형(37)을 준비하고, 상기 금형(37)의 단차진 코어(34)에 예비 원통 성형체(11)를 삽입한다.

금형(37)의 중공부에 위치시킨 예비 원통 성형체(11)를 코어축방향으로 1∼3톤/㎠의 압력으로 압축 성형하고, 도 1에 도시한 중앙부에 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52)을 구비하며, 외면(53)이 부분 볼록 구면상으로 형성된 구면 환상 씰링체(55)를 제작한다. 이 압축 성형에 의해, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 구면 환상 씰링체(55)의 내부는, 내열 시트재(1)와 철망 (5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되고, 서로 얽혀 구조적 일체성을 갖도록 구성되며, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 내열 시트재(1)로 구성되는 외면층과 이 외면층으로 혼재 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공(51)에서의 원통 내면(52)은, 팽창 흑연, 5 산화인 및 인산염으로 이루어지는 내열재가 노출되어 형성된다.

상술한 방법에 의해 제작된 도 1에 도시한 구면 환상 씰링체(55)에 있어서, 내열 시트재(1)는, 내부 구조를 형성하는 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)과 얽혀 일체화 되어 있고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 외면층 형성 부재(10)에 의해 형성된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염으로 이루어지는 내열재의 외면층과 철망 (5)으로 이루어지는 보강재(6)가 혼재 일체화된 평활면에 형성되어 있다.

<제2의 형태의 제조 방법>

제1 공정에서 제3공정까지는 상기 제1 공정에서 제3공정까지와 같음.

(제4 공정)

상기와 같은 내열 시트재(1)를 따로 준비하고, 내열 시트재(1)의 한쪽의 표면에, 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼ 30 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 고형분으로서 20∼50 중량% 분산 함유한 수성 디스퍼젼, 또는 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%로 이루어지는 윤활 조성물에, 이 윤활 조성물의 100 중량부에 대해 200 중량부 이하, 바람직하게는 50∼150 중량부의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지가 함유된 윤활 조성물을 고형분으로서 20∼50 중량% 분산 함유한 수성 디스퍼젼을 붓칠, 롤러칠, 스프레이 등의 수단으로 피복하고, 이를 건조시켜, 도 9에 도시한 윤활 조성물로 이루어지는 윤활 미끄럼층(12)을 형성한다.

상기 제3 공정에서 설명한 띠 모양 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)를 따로 준비하고, 도 10에 도시한 바와 같이, 띠 모양 철망(5) 내에, 윤활 미끄럼층 (12)을 구비한 내열 시트재(1)를 삽입함과 동시에, 이들을 도 11에 도시한 바와 같이, 롤러(13, 14) 사이를 통과시켜 일체화시키며, 이를 외면층 형성 부재(l5)로 한다.

(제5 공정)

이와 같이 하여 얻은 외면층 형성 부재(15)를, 윤활 미끄럼층(12)을 외측으로 하여 상기 통형 모재(7)의 외주면에 권회시키고, 도 12에 도시한 바와 같은 예비 원통 성형체(16)를 제작한다. 이 예비 원통 성형체(16)를 상기 제6 공정과 같은 방법으로 압축 성형하고, 도 13 및 도 14에 도시한, 중앙부에 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52)을 구비하고, 외면(53)이 부분 볼록 구면상으로 형성된 구면 환상 씰링체(55)를 제작한다. 이 압축 성형에 의해, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 구면 환상 씰링체(55)의 내부는, 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되고, 서로 얽혀 구조적 일체성을 갖도록 구성되며, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층(12)의 노출면에 이루어지며, 상기 슬라이딩층(12)에는 상기 미끄럼층(12)에 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 배치되어 있고, 미끄럼층(12)과 이 미끄럼층 (12)에 혼재되어 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 노출된 상기 부분 볼록 구면상의 외면(53)은 평활면에 형성되며, 관통공(51)에서의 원통 내면(52)은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염으로 이루어지는 내열재가 노출되어 형성된다.

상술한 방법에 의해 제작된 도 13 및 도 14에 도시한 구면 환상 씰링체(55)에 있어서, 내열 시트재(l)는, 내부 구조를 형성하는 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)와 얽혀 일체화되어 있고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 외면층 형성 부재(10)에 의해 형성된 윤활 조성물로 이루어지는 외면층의 노출면과 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 혼재되어 일체화된 평활면에 형성되어 있다.

<제3 및 제4의 형태의 제조 방법>

(제1 공정)

상기 제1 또는 제2의 형태의 제조 방법의 제1 공정과 같음.

(제2 공정)

금속세선을 짜거나, 떠서 형성되는 철망을 준비하고, 이 철망을 내열 시트재의 폭보다 넓은 폭으로, 또한 상기 시트재와 거의 같은 길이로 절단하거나, 또는 금속 세선을 떠서 원통 모양 철망(2)을 형성한 후, 이를 롤러(3 및 4) 사이를 통과시키거나 해서 상기 내열 시트재의 폭보다 넓은 폭의 띠 모양 철망(5)을 제작하고, 이를 절단하여 보강재(6)로서 사용한다.

(제3 공정)

이 띠 모양 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)와 상기 내열 시트재(1)를 중합함과 동시에, 내열 시트재(1)를 내측으로 하여 나선상으로 내열 시트재(1)를 1회 많게 권회하여 통형 모재(7)를 형성한다. 이 통형 모재(7)에 있어서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 내열 시트재(1)의 폭 방향의 양단부가 각각 보강재(6)의 폭 방향으로 돌출되어 있다.

제4 공정 내지 제6 공정은 상기 제1 또는 제2의 형태의 제조 방법의 제4공정 내지 제6 공정과 같음.

제6 공정에 있어서, 보강재(6)의 폭 방향으로 돌출한 내열 시트재(1)는, 부분 볼록 구면상의 외면(53)의 대직경측의 환상 단면(54)으로 절곡되고, 또한 신장된다. 그 결과, 구면 환상 씰링체(55)의 부분 볼록 구면상의 외면(53)의 대직경측의 환상 단면(54)측은 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 l.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%로 이루어진 내열재에 의해 덮혀 있다.

상술한 제조 방법에 의해, 제3의 형태의 구면 환상 씰링체(55)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 내부는, 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되어, 서로 얽혀 구조적 일체성을 갖도록 구성되고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은 내열 시트재(1)로 구성되는 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 노출된 평활면에 형성되며, 관통공(51)에서의 원통 내면(52) 및 부분 볼록 구면상의 외면(53)의 대직경측의 환상 단면(54)은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염으로 이루어지는 내열재가 노출되어 형성된다.

또한 제4의 형태의 구면 환상 씰링체(55)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 내부는, 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되어 서로 얽혀 구조적 일체성을 갖도록 구성되고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층(12)의 노출면에 이루어지고, 상기 미끄럼층(12)에는 상기 미끄럼층(12)에 일체화된 철망 (5)으로 이루어지는 보강재(6)가 배치되어 있고, 미끄럼층(12)과 이 미끄럼층(12)에 혼재되어 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 노출된 상기 부분 볼록 구면상의 외면(53)은 평활면에 형성되며, 관통공(51)에서의 원통 내면(52) 및 부분볼록 구면상의 외면(53)의 대직경측의 환상 단면(54)에 있어서는, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염으로 이루어지는 내열재가 노출되어 있다.

구면 환상 씰링체(55)는, 예컨데 도 18에 도시하는 배기관 구면 이음매에 장착되어 사용된다. 즉, 엔진측에 연결된 상류측 배기관(100)의 외주면에는, 관단부 (101)를 남겨두어 플랜지(200)가 세워져 있고, 상기 관단부(101)에는, 구면 환상 씰링체(55)가 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52)에서 삽입 고정되어 있고, 대직경측 단면(54)에 있어서 구면 환상 씰링체(55)가 플랜지(200)에 접촉되어 설치되어 있다. 상류측 배기관(100)과 서로 대향하여 머플러측에 연결되고, 단부에 오목 구면 부(302)와 오목 구면부(302)의 개구부 둘레에 플랜지부(303)를 구비한 직경확대부(30l)가 일체로 형성된 하류측 배기관(300)이 오목 구면부(302)를 구면 환상 씰링체(55)의 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 슬라이딩 접촉시켜 배치되어 있다.

도 18에 도시한 배기관 구면 이음매에 있어서, 일단이 플랜지(200)에 고정되고, 타단이 직경확대부(301)의 플랜지부(303)를 삽입 통과하여 배치된 한쌍의 볼트(400)와 볼트(400)의 헤드부 및 플랜지부(303) 사이에 배치된 한쌍의 코일 스프링(500)에 의해, 하류측 배기관(300)에는 항상 상류측 배기관(100) 방향으로 탄성가압되고 있다. 그리고, 배기관 구면 이음매는, 상, 하류측 배기관(100, 300)에 생기는 상대각 변위에 대해서는, 구면 환상 씰링체(55)의 부분 볼록 구면상의 외면 (53)과 하류측 배기관(300)의 단부에 형성된 직경확대부(301)의 오목구면부(302)와의 슬라이딩 접촉으로 이를 허용하도록 구성되어 있다.

이어서, 본 발명을 실시예에 기초하여 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1∼15>

농도 98%의 진한 황산 300 중량부를 교반하면서, 이에 산화제로서 과산화수소의 60% 수용액 5중량부를 첨가하고, 이를 반응액으로 하였다. 이 반응액을 냉각하여 1O℃의 온도로 유지함과 동시에 이 반응액에 입도 30∼80 메쉬의 비늘모양 천연 흑연 분말 100 중량부를 첨가하고, 30분간 반응을 행하였다. 반응 후, 흡인 여과하여 산처리 흑연을 분리하고, 상기 산처리 흑연을 300 중량부의 물에 10분간 교 반하여 흡인 여과하는 세정 작업을 2회 반복하고, 산처리 흑연으로부터 황산분을 제거하였다.

이어서, 황산분을 충분히 제거한 산처리 흑연을 110℃의 온도로 유지한 건조로에서 3시간 건조하고, 이를 산처리 흑연 원료로 하였다. 산처리 흑연 원료 100 중량부를 교반하면서 상기 산처리 흑연 원료에, 인산으로서 농도 84%의 오르토 인산 수용액 0.16∼3.5 중량부와, 인산염으로서 농도 50%의 제1 인산 알루미늄 수용액 2∼38 중량부를 메탄올 10 중량부로 희석한 용액을 분무상으로 배합하고, 균일하게 교반하여 습윤성을 갖는 혼합물을 얻었다. 이 습윤성을 갖는 혼합물을 120℃의 온도로 유지한 건조로에서 2시간 건조하였다.

건조한 혼합물을, 1000℃의 온도에서 5초간 처리하여 분해 가스를 발생시키고, 그 가스압에 의해 흑연층 사이를 확장하여 팽창 배율 240배의 팽창 흑연 입자를 얻었다. 이 팽창 처리 공정에 있어서, 성분 중의 오르토 인산은 탈수 반응을 일으켜 5산화인을 생성하고, 또한 제1 인산 알루미늄은 거의 변화하지 않고 5산화인과 공존하여 팽창 흑연 입자 중에 함유된다. 이 팽창 흑연 입자를 압연 롤에 통과시켜 롤링 성형을 실시하고, 두께 0.38mm의 팽창 흑연 시트를 제작하여 이를 내열 시트재로 하였다. 이 내열 시트재는 5산화인 0.1∼2.0 중량%, 제1 인산 알루미늄 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 83.8∼98.9 중량%로 이루어진다.

이와 같이 제작된 5산화인 0.1∼2.0 중량%, 제1 인산 알루미늄 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 83.8∼98.9 중량%로 이루어지는 내열 시트재를 폭 55mm, 길이 550mm로 절단하였다(내열 시트재의 중량 11.7g).

금속세선으로서, 선경 0.28mm의 오스테나이트계 스테인레스 강선(SUS 304)을 2개 사용하여 그물망 4.Omm의 원통형으로 짠 철망을 제작하고, 이를 롤러 사이로 통과시켜 폭 36mm, 길이 360mm의 띠 모양 철망(철망의 중량 21g)로 하고, 이를 보강재로 하였다.

상기 폭 55mm, 길이 550mm로 절단한 내열 시트재(1)를 나선형으로 한바퀴 권회한 후, 상기 내열 시트재(1)의 내측에 보강재(6)을 중합하고, 나선형으로 권회하여 최외주에 내열 시트재(1)를 위치시킨 통형 모재(7)를 제작하였다. 이 통형 모재(7)에 있어서는, 내열 시트재(1)의 폭 방향의 양단부는 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출되어 있다(도 15 참조).

5산화인 0.1∼2.0 중량%, 제1 인산 알루미늄 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 83.8∼98.9 중량%로 이루어지는 내열 시트재(1)를 따로 준비하고, 이를 폭 48mm, 길이 212mm로 절단하였다(내열 시트재의 중량 3.9g).

상기와 같은 금속 세선을 1개 사용하여, 그물망이 4.0mm인 원통형 철망을 제작하고, 이를 한쌍의 롤러 사이로 통과시켜 폭 53.5mm, 길이 212mm의 띠 모양 철망(철망의 중량 1Og)으로 하였다. 상기 띠 모양 철망 내에 상기 내열 시트재(1)를 삽입함과 동시에 이들을 한쌍의 롤러(8 및 9) 사이로 통과시켜 일체화시키고, 보강재(6)와 보강재(6)의 그물망을 충전한 팽창 흑연, 5산화인 및 제1 인산 알루미늄으로 이루어지는 내열 시트재(1)가 혼재된 외면층 형성 부재(10)를 제작하였다.

상기 통형 모재(7)의 외주면에, 이 외면층 형성 부재(10)를 권회하여 예비 원통 성형체(11)를 제작하였다. 이 예비 원통 성형체(11)를 도 8에 도시한 금형 (37)의 단차진 코어(34)에 삽입하여 상기 예비 원통 성형체(11)를 금형(37)의 중공부에 위치시킨다.

금형(37)의 중공부에 위치시킨 예비 원통 성형체(l1)를 코어 축방향으로 2톤/㎠의 압력으로 압축 성형하고, 중앙부에 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52)을 구비하고, 외면(53)이 부분 볼록 구면상으로서, 환상의 단면(54)을 구비한 구면 환상 씰링체(55)를 제작하였다.

이와 같이 하여 제작된 구면 환상 씰링체(55)에 있어서, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 내부는, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되며, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 구성되는 내열재의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공을 규정하는 원통 내면(52) 및 부분 볼록 구면상의 외면(53)의 대직경측의 환상의 단면(54)측에는, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열재의 층이 노출되어 형성되어 있다.

<실시예 16∼20>

상기 실시예와 같이 하여, 산처리 흑연 원료를 제작하였다.

상기 산처리 흑연 원료 100 중량부를 교반하면서, 상기 산처리 흑연 원료에,인산으로서 농도 84%의 오르토 인산 수용액 0.7∼3.5 중량부와, 인산염으로서 농도 50%의 제1 인산 칼슘 수용액 4.0∼8.5중량부를 메탄올 20 중량부로 희석한 용액을 분무상으로 배합하고, 균일하게 교반하여 습윤성을 갖는 혼합물을 얻었다.

이하, 상기 실시예와 같은 방법으로, 팽창 흑연 입자를 얻었다. 이 팽창 처리 공정에 있어서, 성분 중의 오르토 인산은 탈수 반응을 일으켜 5산화인을 생성하고, 또한 제1 인산칼슘은 거의 변화하지 않고 5산화인과 공존하여 팽창 흑연 입자 중에 함유된다. 이 팽창 흑연 입자를 압연 롤에 통과시켜 롤링 성형을 행하고, 두께 0.38mm의 팽창 흑연 시트를 제작하고, 이를 내열 시트재로 하였다. 이 내열 시트재는, 5산화인 0.4∼2.0 중량%, 제1 인산 칼슘 2.0∼4.0 중량% 및 팽창 흑연 94.0∼97.6 중량%로 이루어진다.

이와 같이 하여 제작한 5산화인 0.4∼2.0 중량%, 제1 인산 칼슘 2.0∼4.0 중량% 및 팽창 흑연 94.0∼97.6 중량%로 이루어지는 내열 시트재를 폭 55mm, 길이550mm로 절단하였다(내열 시트재의 중량 11.7g).

상기 실시예와 같은 철망으로 이루어지는 보강재를 준비하고, 상기 내열 시트재(1)와 보강재(6)로 상기 실시예와 같은 방법으로 통형 모재(7)를 제작하였다.

5산화인 0.4∼2.0 중량%, 제1 인산 칼슘 2.0∼4.0 중량% 및 팽창 흑연 94.0∼97.6 중량%로 이루어지는 내열 시트재(1)를 따로 준비하고, 이를 폭 48mm, 길이212mm로 절단하였다(내열 시트재의 중량3.9g).

상기 실시예와 같은 금속 세선을 1개 사용하여, 그물망이 4.Omm인 원통형 철망을 제작하고, 이를 한쌍의 롤러 사이로 통과시켜 폭 53.5mm, 길이 212mm의 띠 모양 철망(철망의 중량10g)으로 하였다. 상기 띠 모양 철망(5) 내에 상기 내열 시트재(1)를 삽입함과 동시에 이들을 한쌍의 롤러 사이를 통과하게 하여 일체화시키며, 보강재(6)와 보강재(6)의 그물망을 충전한 팽창 흑연, 5산화인 및 제1 인산 칼슘으로 이루어지는 내열재가 혼재된 외면층 형성 부재(10)를 제작하였다.

이하, 상기 실시예와 같은 방법으로, 구면 환상 씰링체(55)를 제작하였다. 이와 같이 하여 제작된 구면 환상 씰링체(55)에 있어서, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 내부는, 5산화인, 제1 인산 칼슘 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 5산화인, 제1 인산 칼슘 및 팽창 흑연으로 구성되는 내열재의 외면층과 이 외면층에 혼재되어 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52) 및 부분 볼록 구면상의 외면(53)의 대직경측의 환상의 단면(54)측에는, 5산화인, 제1 인산 칼슘 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열재의 층이 노출되어 형성되어 있다.

<실시예 21∼25>

실시예 6, 10, 11, 12, 14와 같은 내열 시트재(1) 및 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)를 준비하고, 상기 내열 시트재(1)와 보강재(6)로 실시예 1과 같이 하여 각각 통형 모재(7)를 제작하였다.

상기 통형 모재(7)를 형성하는 내열 시트재(1)와 같은 내열 시트재(1)를 따로 준비하고, 폭 48mm, 길이 212mm로 절단한 내열 시트재(1)의 일방의 표면에, 평균 입경 7μm의 질화 붕소 85 중량%, 평균 입경 0.6μm의 알루미나 분말 15 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 고형분으로서 30 중량% 분산 함유한 수성디스퍼젼(질화 붕소 25.5 중량%, 알루미나 4.5 중량% 및 수분 70 중량%)을 롤러로 도포하여 건조하는 피복 조작을 3회 반복하여 상기 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층(12)을 형성한(윤활 미끄럼층(12)을 구비한 내열 시트재(1)의 중량 4.6g).

상기 실시예 1과 같은 띠 모양 철망을 준비하고, 상기 띠 모양 철망(5) 내에 윤활 조성물의 외면층(12)을 구비한 내열 시트재(1)를 삽입함과 동시에 이들을 한쌍의 롤러(13 및 14) 사이로 통과시켜 일체화시키고, 일면에 보강재(6)와 상기 보강재(6)의 그물망을 충전한 윤활 조성물이 혼재된 외면층 형성 부재(15)를 제작하였다.

상기 통형 모재(7)의 외주면에, 이 외면층 형성 부재(15)를 윤활 미끄럼층 (12)의 면을 외측으로 하여 권회시켜 예비 원통 성형체(16)를 제작하였다. 이하, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 구면 환상 씰링체(55)를 제작하였다. 이와 같이 하여 제작한 구면 환상 씰링체(55)에 있어서, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 내부는, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은, 윤활 조성물로 이루어지는 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되며, 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52) 및 외면 (53)의 대직경측의 단면(54)에는, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열재의 층이 노출 형성되어 있다.

<실시예 26∼30>

실시예 5, 10, 11, 12, 14와 같은 내열 시트재(1) 및 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)를 준비하고, 내열 시트재(1)와 보강재(6)로 실시예 l과 같이 하여 각각 통형 모재(7)를 제작하였다.

상기 통형 모재(7)를 형성하는 내열 시트재(1)와 같은 내열시트재(1)를 따로 준비하고, 폭 48mm, 길이 212mm로 절단한 내열 시트재(1)의 일면에, 평균 입경 7μm의 질화 붕소 85 중량%, 평균 입경 0.6μm의 알루미나 분말 15 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 100중량부로 하고, 이에 평균 입경 0.3μm의 폴리테트라 플루오로 에틸렌수지 분말을 50 중량부 함유한 윤활 조성물(질화 붕소 56.7 중량%, 알루미나 10 중량% 및 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 33.3 중량%)를 고형분으로서 30 중량% 분산 함유한 수성디스퍼젼(질화 붕소 17 중량%, 알루미나 3 중량%, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 10 중량% 및 수분 70 중량%)를 롤러로 도포하여 건조하는 피복 조작을 3회 반복하여 상기 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층(l2)을 형성하였다(윤활 미끄럼층(12)을 구비한 내열 시트재(1)의 중량 4.6g).

상기 실시예 1과 같은 띠 모양 철망을 준비하고, 상기 띠 모양 철망 내에 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층(12)을 구비한 내열 시트재(1)를 삽입함과 동시에 이들을 한쌍의 롤러(l3 및 14) 사이로 통과시켜 일체화시키고, 일면에 보강재(6)와 상기 보강재(6)의 그물망을 충전한 윤활 조성물이 혼재된 외면층 형성 부재(15)를 제작하였다.

상기 통형 모재(7)의 외주면에, 이 외면층 형성 부재(15)를 윤활 미끄럼층 (12)의 면을 외측으로 권회하여 예비 원통 성형체(16)를 제작하였다. 이하, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 구면 환상 씰링체(55)를 제작하였다. 이와 같이 하여 제작된 띠 모양 씰링체(55)에 있어서, 원통 내면(52)으로부터 부분 볼록 구면상의 외면(53)에 걸친 내부는, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열 시트재(1)와 철망(5)으로 이루어지는 보강재(6)가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되고, 부분 볼록 구면상의 외면(53)은 윤활 조성물로 이루어지는 외면층과 이 외면층에 혼재되어 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공(51)을 규정하는 원통 내면(52) 및 외면(53)의 대직경측의 단면(54)에는, 5산화인, 제1 인산 알루미늄 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열재의 층이 노출 형성되어 있다.

<비교예 1>

폭 55mm, 길이 550mm, 두께 0.4mm의 팽창 흑연 시트(일본 카본사 제품「니카필름(상품명)」)(팽창 흑연 시트의 중량:1l.6g)를 준비하였다. 보강재로서 상기 실시예 1과 같은 띠 모양 철망(폭 36mm, 길이 360mm)을 준비하였다. 상기 팽창 흑연 시트를 나선형으로 한바퀴 권회한 후, 상기 팽창 흑연 시트의 내측에 이 보강재를 중합시키고, 나선형으로 권회하여 최외주에 팽창 흑연 시트를 위치시킨 통형 모재를 제작하였다. 이 통형 모재에 있어서는, 팽창 흑연 시트의 폭 방향의 양단부는 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출되어 있다.

상기 팽창 흑연 시트와 같은 팽창 흑연 시트를 따로 준비하고, 이를 폭 48mm, 길이 212mm로 절단하였다. 이 팽창 흑연 시트의 일면에, 평균 입경 7μm의 질화 붕소 85 중량%, 평균 입경 0.6μm의 알루미나 분말 15 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 100중량부로 하고, 이에 평균 입경 0.3의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 분말을 50 중량부 함유한 윤활 조성물(질화 붕소 56.7 중량%, 알루미나 10 중량% 및 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 33.3 중량%)을 고형분으로서 30 중량% 분산 함유한 수성디스퍼젼(질화 붕소 17 중량%, 알루미나 3 중량%, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 10 중량% 및 수분 70중량%)을 롤러로 도포하고, 건조하는 피복 조작을 3회 반복하여 상기 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층을 형성하였다(윤활 미끄럼층을 구비한 내열 시트재의 중량 4.6g).

상기 실시예 1과 같은 폭 53.5mm, 길이 212mm의 띠 모양 철망을 준비하고, 상기 띠 모양 철망 내에 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층을 구비한 팽창 흑연 시트를 삽입함과 동시에 이들을 한쌍의 롤러 사이로 통과시켜 일체화시키고, 보강재와 상기 보강재의 그물망을 충전한 윤활 조성물이 혼재된 외면층 형성 부재를 제작하였다. 상기 통형 모재의 외주면에, 이 외면층 형성 부재를 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층을 외측으로 하여 권회하여 예비 원통 성형체를 제작하고, 이하, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 구면 환상 씰링체를 제작하였다. 이와 같이 하여 제작된 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 내부에서는, 팽창 흑연 시트와 철망으로 이루어지는 보강재가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되며, 부분 볼록 구면상의 외면은 윤활 조성물로 이루어지는 외면층과 이 외면층에 혼재되어 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공을 규정하는 원통 내면 및 외면의 대직경측의 단면에는 팽창 흑연이 노출되어 형성되어 있다.

<비교예 2>

상기 비교예 1과 같은 팽창 흑연 시트를 준비하였다. 농도 25%의 제1 인산 알루미늄 수용액을 준비하고, 이 수용액을 상기 팽창 흑연 시트의 표면 전체에 롤러로 도포한 후, 건조로에서 150℃의 온도에서 20분간 건조시켜 상기 팽창 흑연 시트의 표면 전체에 O.O7g/1OO㎠의 일정한 두께의 내열 피막을 형성하고, 이를 내열 시트재로 하였다(내열 시트재의 중량 12.03g).

보강재로서 상기 실시예 1과 같은 띠 모양 철망(폭 36mm, 길이 360mm)을 준비하였다. 상기 내열 시트재를 나선형으로 한바퀴 권회한 후, 상기 내열 시트재의 내측에 이 보강재를 중합시키고, 나선형으로 권회하여 최외주에 내열 시트재를 위치시킨 통형 모재를 제작하였다. 이 통형 모재에 있어서는 내열 시트재의 폭 방향의 양단부는 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출되어 있다.

상기 내열 시트재와 같은 내열 시트재를 따로 준비하고, 이를 폭 48mm, 길이 212mm로 절단하였다. 이 내열 시트재의 일면에 평균입경 7μm의 질화 붕소 85 중량%, 평균입경 0.6μm의 알루미나 분말 15 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 100중량부로 하고, 이에 평균 입경 0.3의 폴리테트라 플루오로 에틸렌수지 분말을 50중량부 함유한 윤활 조성물(질화 붕소 56.7 중량%, 알루미나 10중량% 및 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 33.3 중량%)를 고형분으로서 30 중량% 분산 함유한 수성디스퍼젼(질화 붕소 17 중량%, 알루미나 3 중량%, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 10 중량% 및 수분 70 중량%)를 롤러로 도포하고, 건조하는 피복 조작을 3회 반복하여 상기 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층을 형성하였다(윤활 미끄럼층을 구비한 내열 시트재의 중량 4.75g).

상기 실시예 l과 같은 폭 53.5mm, 길이 212mm의 띠 모양 철망을 준비하고, 상기 띠 모양 철망 내에 내열 피막을 구비한 상기 내열 시트재를 삽입함과 동시에 이들을 한쌍의 롤러 사이로 통과시켜 일체화시키고, 보강재와 상기 보강재의 그물망을 충전한 내열 피막이 혼재된 외면층 형성 부재를 제작하였다.

상기 통형 모재의 외주면에, 이 외면층 형성 부재를 윤활 미끄럼층의 면을 외측으로 하여 권회시켜 예비 원통 성형체를 제작하고, 이하, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 구면 환상 씰링체를 제작하였다. 이와 같이 하여 제작된 구면 환상 씰링체 에 있어서, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 내부는, 제1 인산 알루미늄으로 이루어지는 내열 피막을 구비한 내열 시트재와 철망으로 이루어지는 보강재가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되며, 부분 볼록 구면상의 외면은 윤활 조성물로 이루어지는 외면층과 이 외면층에 혼재되어 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공을 규정하는 원통 내면 및 외면의 대직경측의 단면에는 제1 인산 알루미늄으로 이루어지는 내열 피막이 노출되어 형성되어 있다.

<비교예 3>

상기 비교예 1과 같은 팽창 흑연 시트를 준비하였다. 농도 25%의 제1 인산 알루미늄 수용액을 준비하고, 이 수용액 30g에 평균 입경 18μm의 흑연 분말 l5g을 배합하여 혼합물을 얻었다. 이 혼합물을 상기 팽창 흑연 시트의 표면 전체에 롤러로 도포하고, 그 후 건조로에서 150℃의 온도에서 20분간 건조시켜 상기 팽창 흑연시트의 표면 전체에 0.3g/1OO㎠의 일정한 두께의 내열 피막을 형성하고, 이를 내열 시트재로 하였다(내열 시트재의 중량 13.43g).

상기 실시예 1과 같은 띠 모양 철망(폭 36mm, 길이 36Omm)을 준비하였다. 상기 내열 시트재를 나선형으로 한바퀴 권회한 후, 상기 내열 시트재의 내측에 이 보강재를 중합하고, 나선형으로 권회하여 최외주에 내열 시트재를 위치시킨 통형 모재를 제작하였다. 이 통형 모재에 있어서는, 내열 시트재의 폭 방향의 양단부는 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출되어 있다.

상기 비교예 1과 같은 팽창 흑연 시트를 따로 준비하고, 이를 폭 48mm, 길이 212mm로 절단하였다. 상기 혼합물을 사용하고, 같은 방법으로 팽창 흑연 시트의 표면 전체에 0.3g/1OO㎠의 일정한 두께의 내열 피막을 형성한 내열 시트재를 따로 제작하였다. 이 내열 시트재의 일면의 내열 피막의 표면에, 평균 입경 7μm의 질화 붕소 85 중량%, 평균 입경 0.6μm의 알루미나 분말 15 중량%로 이루어지는 윤활 조성물을 100중량부로 하고, 이에 평균 입경 0.3μm의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 분말을 50중량부 함유한 윤활 조성물(질화 붕소 56.7 중량%, 알루미나 10 중량% 및 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 33.3중량%)를 고형분으로서 30 중량% 분산 함유한 수성디스퍼젼(질화 붕소 l7 중량%, 알루미나 3 중량%, 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지 10중량% 및 수분 70중량%)를 롤러로 도포하고, 건조하는 피복 조작을 3회 반복하여 상기 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층을 형성하며(윤활 미끄럼층을 구비한 내열 시트재의 중량 5.23g), 이하 비교예 2와 같이 하여 외면층 형성 부재를 제작하여, 비교예 2와 같은 방법으로 구면 환상 씰링체를 제작하였다.

이와 같이 하여 제작한 구면 환상 씰링체에 있어서, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 내부는, 제1 인산 알루미늄과 흑연으로 이루어지는 내열 피막을 구비한 내열 시트재와 철망으로 이루어지는 보강재가 압축되고, 서로 얽혀 구조적으로 일체성을 갖도록 구성되며, 부분 볼록 구면상의 외면은 윤활 조성물로 이루어지는 외면층과 이 외면층에 혼재되어 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되고, 관통공을 규정하는 원통 내면 및 외면의 대직경측의 단면에는 제1 인산 알루미늄과 흑연으로 이루어지는 내열 피막이 노출되어 형성되어 있다.

이어서, 상술한 실시예 및 비교예로 이루어지는 구면 환상 씰링체에 대해서, 도 18에 도시한 배기관 구면 이음매를 사용하고, 상기 씰링체의 1 싸이클마다의 마찰 토크(kgf·cm), 이상 마찰음의 발생 유무, 가스누출량 및 구면 환상 씰링체의 산화 감량(중량 감소)에 대하여 시험한 결과를 설명하기로 한다.

<시험 조건>

코일 스프링에 의한 압압력(spring set force):72±6kgf

요동각:±3°

진동수:12Hz

분위기 온도(도 18에 도시한 오목 구면부(302)의 외표면 온도)

:실온∼700℃

<시험 방법>

실온에 있어서 12Hz의 진동수로 ±3°의 요동 운동을 1회로 하여 45,000회 행한 후, 상기 요동 운동을 계속하면서 분위기 온도를 700℃의 온도까지 승온하고(승온 중의 요동 회수 45,000회), 700℃의 온도에 도달한 시점에서 115,000회의 요동 운동을 행하고, 이어서 상기 요동 운동을 계속하면서 분위기 온도를 실온까지 강온(강온 중의 요동 회수 45,000회)하는 전체 요동 회수 250,000회를 1 싸이클로 하여 4 싸이클 행한다.

마찰 이상음의 발생 유무의 평가는, 다음과 같이 행하였다.

평가 기호 A : 마찰 이상음의 발생이 없는 것.

평가 기호 B : 시험편에 귀를 갖다 댄 상태에서, 희미하게 마찰 이상음이 들리는 것.

평가 기호 C : 정위치(시험편으로부터 1.5m 떨어진 위치)에서는 생활환경음에 묻혀서, 일반적으로는 판별하여 어렵지만 시험 담당자에게는 마찰 이상음으로서 판별할 수 있는 것.

평가 기호 D : 정위치에서 누구라도 마찰 이상음(불쾌음)으로서 식별할 수 있는 것.

가스 누출량(리터/min)은, 도 18에 도시한 배기관 구면 이음매의 일방의 배기관(100)의 개구부를 막고, 타방의 배기관(3OO)측으로부터 O.5 kgf/㎠의 압력으로 건조 공기를 유입하고, 이음매 부분(구면 환상 씰링체(55)의 외면(53)과 직경 확대부(301)와의 슬라이딩 접촉부, 구면 환상 씰링체(55)의 원통 내면(52)과 배기관 (100)의 관단부(10l)와의 삽입 고정부 및 단면(54)과 배기관(100)에 설치된 플랜지(200)와의 접촉부)으로부터의 누출량을 유량계로, 시험 초기, 250,000회 후, 500,000회 후 및 1,000,000회 후 등 4회 측정하였다.

표 1로부터 표 7은, 상기 시험 방법에 의해 얻어진 시험 결과이다.

실시예

1 2 3 4 5

(내열재의 성분 조성)

팽창 흑연 98.9 95.9 97.8 95.8 91.8

5산화인 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2

제1 인산 알루미늄 1.0 4.0 2.0 4.0 8.0

(시험 결과)

마찰 토크 90∼120 92∼121 95∼118 93∼117 92∼115

마찰이상음의 판정 A∼B A∼B A∼B A∼B A∼B

가스누출량(1) 0.05 0.06 0.05 0.07 0.08

(2) 0.08 0.09 0.08 0.09 0.09

(3) 0.24 0.19 0.16 0.15 0.10

(4) 0.45 0.30 0.30 0.28 0.18

씰링체의 시험전 중량 46.6 46.4 46.5 46.6 46.5

씰링체의 시험후 중량 42.4 43.2 42.3 43.3 43.7

중량감소율(%) 9 7 9 7 6

실시예

6 7 8 9 10

(내열재의 성분 조성)

팽창 흑연 89.8 87.8 85.8 83.8 95.6

5산화인 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4

제1 인산 알루미늄 10.0 12.0 14.0 16.0 4.0

(시험 결과)

마찰 토크 93∼118 92∼120 94∼121 93∼125 94∼120

마찰이상음의 판정 A∼B A∼B A∼B A∼B A∼B

가스누출량(1) 0.05 0.06 0.07 0.07 0.07

(2) 0.09 0.10 0.09 0.09 0.08

(3) 0.11 0.12 0.11 0.12 0.15

(4) 0.21 0.23 0.21 0.21 0.26

씰링체의 시험전 중량 46.6 46.5 46.4 46.6 46.5

씰링체의 시험후 중량 43.8 43.7 43.6 43.3 43.2

중량감소율(%) 6 6 6 6 7

실시예

11 12 13 14 15

(내열재의 성분 조성)

팽창 흑연 91.6 95.3 95.0 94.5 94.0

5산화인 0.4 0.7 1.0 1.5 2.0

제1 인산 알루미늄 8.0 4.0 4.0 4.0 4.0

(시험 결과)

마찰 토크 95∼123 93∼118 92∼121 90∼118 92∼121

마찰이상음의 판정 A∼B A∼B A∼B A∼B A∼B

가스누출량(1) 0.07 0.08 0.07 0.08 0.09

(2) 0.09 0.09 0.09 0.10 0.11

(3) 0.12 0.15 0.17 0.18 0.18

(4) 0.23 0.24 0.30 0.30 0.30

씰링체의 시험전 중량 46.6 46.6 46.5 46.4 46.6

씰링체의 시험후 중량 43.8 43.3 43.2 43.2 43.3

중량감소율(%) 6 7 7 7 7

실시예

16 17 18 19 20

(내열재의 성분 조성)

팽창 흑연 97.6 95.3 95.0 94.5 94.0

5산화인 0.4 0.7 1.0 1.5 2.0

제1 인산 알루미늄 2.0 4.0 2.0 4.0 4.0

(시험 결과)

마찰 토크 93∼120 95∼121 92∼120 93∼123 92∼118

마찰이상음의 판정 A∼B A∼B A∼B A∼B A∼B

가스누출량(1) 0.08 0.07 0.08 0.09 0.07

(2) 0.09 0.09 0.10 0.10 0.09

(3) 0.15 0.15 0.17 0.18 0.17

(4) 0.36 0.28 0.30 0.32 0.30

씰링체의 시험전 중량 46.6 46.5 46.6 46.4 46.5

씰링체의 시험후 중량 42.4 43.2 43.3 43.2 43.2

중량감소율(%) 9 7 7 7 7

실시예

21 22 23 24 25

(내열재의 성분 조성)

팽창 흑연 89.8 95.6 91.6 95.3 94.5

5산화인 0.2 0.4 0.4 0.7 1.5

제1 인산 알루미늄 10.0 4.0 8.0 4.0 4.0

(시험 결과)

마찰 토크 80∼121 80∼123 78∼119 78∼120 80∼120

마찰이상음의 판정 A A A A A

가스누출량(1) 0.07 0.09 0.08 0.07 0.08

(2) 0.09 0.10 0.10 0.08 0.10

(3) 0.11 0.18 0.13 0.15 0.17

(4) 0.23 0.30 0.23 0.24 0.26

씰링체의 시험전 중량 47.3 47.1 47.5 47.3 47.3

씰링체의 시험후 중량 44.5 43.8 44.7 44.0 44.0

중량감소율(%) 6 7 6 7 7

실시예

26 27 28 29 30

(내열재의 성분 조성)

팽창 흑연 91.8 95.6 91.6 95.3 94.5

5산화인 0.2 0.4 0.4 0.7 1.5

제1 인산 알루미늄 8.0 4.0 8.0 4.0 4.0

(시험 결과)

마찰 토크 80∼120 82∼119 81∼120 78∼118 80∼120

마찰이상음의 판정 A A A A A

가스누출량(1) 0.08 0.07 0.08 0.07 0.09

(2) 0.10 0.11 0.09 0.09 0.12

(3) 0.12 0.20 0.11 0.15 0.20

(4) 0.23 0.30 0.20 0.24 0.30

씰링체의 시험전 중량 47.3 47.2 47.3 47.3 47.2

씰링체의 시험후 중량 44.5 43.9 44.5 44.0 43.9

중량감소율(%) 6 7 6 7 7

비교예

1 2 3

마찰 토크 80∼120 80∼102 80∼98

마찰이상음의 판정 A A A

가스누출량(1) 0.07 0.07 0.08

(2) 0.45 0.15 0.13

(3) 2.15 0.18 0.25

(4) 5.20 0.53 0.50

씰링체의 시험전 중량 47.3 47.8 49.7

씰링체의 시험후 중량 31.3 39.9 42.1

중량감소율(%) 33.8 16.5 15.2

상기 표 중, 가스 누출량(1)은 요동 회수 O(시험 개시전)에서의 결과, (2)는 요동 회수 25만회에서의 결과, (3)은 요동 회수 50만회에서의 결과, (4)는 요동 회수 100만회에서의 결과를 나타낸 것이다.

시험 결과에서의 씰링체의 시험 전 중량(g) 및 시험 후 중량(g)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예로부터 이루어지는 구면 환상 씰링체는 700℃라고 하는 고온 조건하에 있어서도, 상기 씰링체를 구성하는 팽창 흑연의 산화 소모에 의한 중량 감소율이 10% 이하이고, 비교예와의 대비에 있어서, 팽창 흑연의 산화 소모에 기인하는 가스 누출량의 증대는 인정되지 않았다. 또한 5산화인, 인산염(제1 인산 알루미늄 또는 제1 인산 칼슘) 및 팽창 흑연으로 이루어지는 내열 시트재는 통상의 팽창흑연 시트가 갖는 가요성을 구비하고 있으므로, 구면 환상 씰링체의 제조 방법에서의 굽힘 공정에 있어서도 아무런 지장없이 행할 수 있었다.

본 발명의 구면 환상 씰링체는, 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 구비하고, 상기 씰링체 자체의 내열성이 높여져 있으므로 700℃의 고온 조건에서도, 씰링체로서의 기능을 충분히 발휘하는 것이다. 또한 제조 방법에 있어서는, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재는 통상의 팽창 흑연 시트가 갖는 가요성을 구비하고 있으므로, 제조 과정에서 생기는 내열 시트재의 굽힘 가공 공정에 있어서도 아무런 문제점을 발생시키지 않는다. 이것은, 선행 기술에서의 팽창 흑연 시트의 표면에 내열재의 피막을 형성하는 공정을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 내열 피막을 구비한 팽창 흑연 시트의 굽힘 가공 공정에서 발생하는 상기 내열 피막의 깨짐, 나아가서는 팽창 흑연 시트의 파손을 일으키지 않고, 결과적으로 수율의 향상으로 이어진다.

Claims

중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되고, 이 외면의 대직경측에 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체로서, 상기 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 구비하며, 부분 볼록 구면상의 외면은 팽창흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재의 외면층과, 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구면 환상 씰링체.
제1항에 있어서,

원통 내면은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어지는 구면 환상 씰링체.
제1항에 있어서,

원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재로 구성되는 구면 환상 씰링체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

환상의 단면은 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어지는 구면 환상 씰링체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

내열재는 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하는 구면 환상 씰링체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

인산염은, 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택되는 구면 환상 씰링체.
중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측에 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체로서, 상기 원통 내면으로부터 부분 볼록 구면상의 외면에 걸친 그 내부는, 압축된 철망으로 이루어지는 보강재와, 이 보강재의 철망의 그물망을 충전하고, 또한 이 보강재와 혼재 일체화되어 압축된, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재를 구비하며, 부분 볼록 구면상의 외면은 적어도 질화붕소와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하는 윤활조성물의 외면층과 이 외면층에 혼재 일체화된 철망으로 이루어지는 보강재가 노출된 평활면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구면 환상 씰링체.
제7항에 있어서,

원통 내면은, 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어지는 구면 환상 씰링체.
제7항에 있어서,

원통 내면은 철망으로 이루어지는 보강재로 구성되는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

환상의 단면은, 팽창흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열재로 이루어지는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 내열재는 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하고 있는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

인산염은, 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택되는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물은, 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하고 있는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물에는 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지가 더 함유되어 있는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물은, 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 100 중량부에 대해 200중량부 이하의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하는 구면 환상 씰링체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물은, 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 l0∼30 중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 100중부%에 대해 50∼ 150 중량부의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하는 구면 환상 씰링체.
중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측에 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법으로서,

(a) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하고 있는 내열 시트재를 준비하는 공정과,

(b) 금속세선을 짜거나, 떠서 얻어지는 철망으로 이루어지는 보강재를 준비하고, 상기 보강재를 상기 내열 시트재에 중합시킨 후, 이 중합체를 원통상으로 권회하여 통상의 모재를 형성하는 공정과,

(c) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 다른 내열 시트재를 준비하고, 상기 다른 내열 시트재와, 상기 다른 내열 시트재를 덮어 배치된 철망으로 이루어지는 다른 보강재로 구성되는 외면층 형성부재를 형성하는 공정과,

(d) 상기 외면층 형성 부재를, 상기 통형 모재의 외주면에 권회하여 예비 원통 성형체를 형성하는 공정과,

(e) 상기 예비 원통 성형체를 금형의 코어 외주면에 삽입하고, 상기 코어를 금형 내에 배치함과 동시에 상기 금형 내에 있어서 예비 원통 성형체를 코어의 축방향으로 압축 성형하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제17항에 있어서,

통상의 모재는 그 내면에 내열 시트재가 위치 하도록 형성되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제17항에 있어서,

통상의 모재는 그 내면에 철망으로 이루어지는 보강재가 위치 하도록 형성되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

통상의 모재는 내열 시트재의 폭방향의 양단부가 각각 보강재의 폭방향으로 돌출하도록 형성되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

다른 내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

인산염은, 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
중앙부에 관통공을 규정하는 원통 내면을 구비하고, 외면이 부분 볼록 구면상으로 형성되며, 이 외면의 대직경측에 환상의 단면을 구비한, 특히 배기관 구면 이음매에 사용되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법으로서,

(a) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 내열 시트재를 준비하는 공정과,

(b) 금속 세선을 짜거나, 떠서 얻어지는 철망으로 이루어지는 보강재를 준비하고, 상기 보강재를 상기 내열 시트재에 중합한 후, 이 중합체를 원통상으로 권회하여 통상의 모재를 형성하는 공정과,

(c) 팽창 흑연, 5산화인 및 인산염을 포함하는 별도의 내열 시트재를 준비하고, 상기 별도의 내열 시트재와 상기 별도의 내열 시트재의 한쪽 표면에 피복된 질화 붕소, 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하는 윤활 조성물의 윤활 미끄럼층과 상기 윤활 미끄럼층에 배치된 철망으로 이루어지는 보강재로 이루어지는 외면층 형성 부재를 형성하는 공정과,

(d) 상기 외면층 형성 부재를, 윤활 미끄럼층의 면을 바깥쪽으로 하여 상기 통형 모재의 외주면에 권회하여 예비 원통 성형체를 형성하는 공정과,

(e) 상기 예비 원통 성형체를 금형의 코어 외주면에 삽입하고, 상기 코어를 금형 내에 배치함과 동시에 상기 금형 내에 있어서 예비 원통 성형체를 코어 축방향으로 압축 성형하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항에 있어서,

통형 모재는 그 내면에 내열 시트재가 위치하도록 형성되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항에 있어서,

통형 모재는 그 내면에 철망으로 이루어지는 보강재가 위치하도록 형성되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

통형 모재는 내열 시트재의 폭 방향의 양단부가 각각 보강재의 폭 방향으로 돌출하도록 형성되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

다른 내열 시트재는, 5산화인 0.05∼5.0 중량%, 인산염 1.0∼16.0 중량% 및 팽창 흑연 79.0∼98.95 중량%를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 인산염은 제1 인산 리튬, 제2 인산 리튬, 제1 인산 칼슘, 제2 인산 칼슘, 제1 인산 알루미늄 및 제2 인산 알루미늄으로부터 선택되는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물에는 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지가 더 함유되어 있는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90 중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30 중량%을 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 lOO 중량부에 대해 200중량부 이하의 폴리테트라 플루오로 에틸렌 수지를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

윤활 조성물은 질화 붕소 70∼90중량%와 알루미나 및 실리카 중 적어도 어느 하나의 10∼30중량%를 포함하는 혼합물과, 이 혼합물의 1OO중량부에 대해 50∼150 중량부의 폴리테트라 플루오로 에틸렌수지를 포함하는 구면 환상 씰링체의 제조 방법.