KR20000005697A - 에지코팅연성가스켓 - Google Patents

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모리스크리스토퍼엘.
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데이비드 디. 윌슨
암스트롱 월드 인더스트리즈, 인코퍼레이티드
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Abstract

두개의 대향면과 이들 표면에 실질적으로 직각인 에지를 가진 연성 가스켓 재료는 에지상에 코팅이 있다. 코팅은 코팅의 중앙 지점에서 에지로부터 코팅의 외부면으로 바로 확장된 거리인 두께 길이 B를 가지고 있다. 코팅은 추가로 좌우로 에지를 피복하고 가스켓의 표면상으로 유체가 통과하는데 대해 방벽을 형성하는데 효과적인 양인 돌출 길이 A로 에지의 적어도 한 코너를 넘어서 확장된다. 돌출 길이 A가 가스켓 면에 의해 지지되지 않는 코팅에서, 돌출 길이 A : 두께 길이 B의 비가 적어도 약 0.8이며, 돌출 길이 A는 최소치가 적어도 약 4 밀이고, 두께 길이 B는 최소치가 적어도 약 3 밀이어야 한다. 돌출 길이 A가 가스켓 표면에 의해 지지되는 코팅에서(거리 C), 돌출 길이 A : 두께 길이 B의 비는 적어도 약 0.6이며, 돌출 길이 A는 최소치가 적어도 약 3 밀이고, 두께 길이 B는 최소치가 적어도 약 2 밀일 수 있다.

Description

에지 코팅 연성 가스켓{Edge coated soft gasket}
가스켓의 적어도 한개의 수직 에지상에(가스켓의 두개 표면 사이에 놓임) 에지 코팅이 있는 가스켓이 제공된다. 에지 코팅은 연성 가스켓 재료에 훨씬 큰 밀봉 능력을 제공한다. 본 발명은 최적이며 따라서 개선된 가스켓 에지 코팅재에 관한 것이다. 에지 코팅재는 의도적으로 유체에 대해 완전 밀봉 효과를 얻도록 가스켓상에 놓일 수 있다.
연성 가스켓 재료의 밀봉 능력은 매우 중요하며, 상당한 개발 노력이 이 능력에 집중되었다. 에지 코팅은 최근에 개발되어 가스켓에 보다 큰 밀봉 능력을 부여하는 한가지 지형(feature)이다. 유용하게도, 에지 코팅은 가스켓의 잔여 부분에 임의로 그리고 바람직하게는 코팅이 없게 한다. 가스켓이 코팅되지 않거나, 방출 (release) 코팅만이 있을 때, 가스켓의 압축 파괴 내성(compression failure resistance)이 보존된다.
특히 유체에 대해 양호하거나 더 양호한 밀봉 능력을 제공하기 위하여, 가스켓에 많은 지형이 사용되어 왔다.
가스켓의 표면상에 가장자리 장식(beading)이 알려져 있다. 이러한 가장자리 장식은 표면상에 불거진 영역을 형성한다. 그러나, 가장자리 장식이 에지를 넘어서 확장되지 못하며, 에지상으로 확장되지 못한다. 가장자리 장식이 밀봉 능력을 증가시키도록 사용되고 있지만, 가장자리 장식은 시종일관 완전 밀봉(total seal)을 제공하지 못한다.
고온에서 양호한 밀봉을 제공하도록 제안되고 있는 일 가스켓 재료가 미국특허 제 5,240,766 호에 기재되어 있다. 이 문헌에서는 섬유, 충진제 및 결합제를 가진 연성 가스켓 시트 재료를 기술하고 있다. 이 문헌에 따라, 충진제 성분은 원하는 밀봉성을 제공한다.
양호한 밀봉 특성을 제공하는 가스켓 시트 재료를 기술하는 또다른 문헌은 미국특허 제 5,437,767 호이다. 이 문헌에서는 섬유와 충진제가 있는 가스켓 시트 재료를 기술하고 있다. 충진제 성분은 겔형성 미네랄(gel-forming mineral)을 포함한다. 이 충진제는 가스켓에 특히 극성 액체에 대한 양호한 밀봉 특성을 제공한다.
또다른 형태의 가스켓 문헌은 가스켓의 밀봉 능력을 제공하거나 증가시키는 코팅제에 의존한다. 예를들어, 미국특허 제 4,449,135 호에서는 가스켓에 실리콘 수지를 주입하여 물/부동액 혼합물에 대한 내성을 증가시키고; 특허 제 3,661,401 호에서는 수직 에지를 포함하여, 전체 가스켓을 덮는 코팅을 제공하는 것이며; 미국특허 제 4,600,201 호에서는 가스켓 매트에 중합성 액체 함침제를 함침시키고 적어도 한개의 매트면 중 적어도 한 일부에 중합성 폴리머 물질을 함유한 코팅을 도포한다. 그러나, 완전히 코팅되는 가스켓은 일반적으로 고압에서 실행하는 것이좋지 않으며, 가스켓 사용 분야에 매우 제한적이다.
가스켓의 수직 에지, 특히 개구부 주위의 수직 에지, 및 임의로 가스켓의 외부 에지를 에지-코팅함으로써, 얻어진 가스켓에 유체에 대해 양호하고 심지어 완전 밀봉 작용을 제공한다는 사실을 알아냈다. 그러나, 본 발명은 이들 에지 코팅이 보다 양호한 밀봉 능력을 제공하고 시종일관 완전 밀봉 작용을 제공하는데 최적일 수 있는 방법을 기술한다.
따라서, 본 발명의 목적은 연성 가스켓 재료의 수직 에지에 대해 최적 에지 코팅을 기술하는 것이다.
도 1은 에지(2)와 대향면(1 및 7)을 가진 가스켓 시트(sheet)를 도시한다. 가스켓 시트 에지(2)는 에지 밀봉(seal)인 코팅을 가지고 있다. 에지 밀봉 코팅은 표면에 직각 방향으로 각 표면의 평면 위로 확장된다. 코팅은 표면을 넘어서 적어도 약 2.4 밀(mil)인 본 발명에서 돌출 길이(protruding length) A로 지칭된 거리(3)로 확장된다. 도면에서는 거리가 가스켓의 각 측면상에서 동일하므로 단 한개의 거리(3)가 표시되어 있다. 도 1-4에서 가스켓의 각 측면상에 돌출 길이 A가 있으며 이들은 동일하다. 코팅이 각 표면 위에 동일하게 확장되지 않는다면, 거리는 별도로 그리고 임의로 "돌출 길이 A1" 및 "돌출 길이 A2"로 지정될 수 있다.
돌출 길이 A가 표면(1 또는 7)이 에지(2)와 만나는 가스켓의 각 측면상에 존재하여야 한다. 코팅은 또한 에지(2)의 표면으로부터 외부 거리(4)로 확장된다(각 표면에서 등거리인 에지상의 일 지점에서 측정). 본 발명에서 두께 길이 B로 지칭된 거리(4)는 에지(2)의 중앙에서 바로 코팅의 외부면(5)까지의 거리이다(도 1에서). 도 1에서 돌출 길이 A : 두께 길이 B의 비는 적어도 약 0.8이며, 두께 길이 B는 적어도 약 3 밀이다.
도 2는 에지(2)와 대향면(1 및 7)을 가진 가스켓 시트를 도시한다. 가스켓 시트 에지(2)는 에지 밀봉인 코팅(9)을 가지고 있다. 도면에서 각 표면은 평면이며, 에지 밀봉 코팅은 직각 방향으로 각 표면의 평면 위로 확장된다. 코팅(9)은 본 발명에서 돌출 길이 A로 지칭된 거리(3)로 확장된다. 여기서 코팅은 코너가 표면의 평면에 존재하므로, 코너와 각 표면의 평면을 넘어서 확장된다. 코팅은 또한 본 발명에서 에지(2)의 중앙으로부터 바로 코팅(9)의 외부면까지의 거리인 두께 길이 B로서 지칭된 거리(4)로 확장된다. 코팅(9)은 임의 지형(feature)(6)(8)으로 표면(1과 7)상에 외부로 확장되나 확장된 코팅 방벽(barrier)은 가스켓 표면상에 놓여 있지 않으며, 따라서 길이 A : 길이 B의 비가 적어도 0.8이어야 한다.
도 3은 에지(2)와 대향면(1과 7)을 가진 가스켓 시트를 도시한다. 가스켓 시트 에지(2)는 에지 밀봉 코팅(10)을 가지고 있다. 에지 밀봉 코팅은 표면에 직각인 방향으로 각 표면의 평면상으로 확장된다(도 3에서 거리(3)으로 도시됨). 이 코팅의 돌출 길이 A는 일부가(거리 C를 따라) 가스켓의 표면상에 놓여 있다. 코팅은 또한 본 발명에서 에지(2)의 중앙에서 바로 코팅(10)의 외부면까지의 거리인 두께 길이 B로서 지칭된 거리(4)로 확장된다. 에지 코팅은 에지 단부에 부분적으로 겹쳐있고, 코너에 겹쳐 있으며, 가스켓의 표면상으로 확장된다. 두께 길이 B는 적어도 약 2 밀이며 길이 A : 길이 B의 비가 적어도 약 0.6이어야 한다. 에지 코팅 일부가 가스켓의 표면에 의해 지지되므로(거리 C에 따라) 길이 A ; 길이 B의 비가 도 1, 2, 및 4의 에지 코팅 보다 적을 수 있다. 가능하게는, 코팅은 한개 또는 양쪽 가스켓 표면상으로 확장될 수 있다. 이러한 코팅은 유체 통과에 대한 방벽을 형성하며, 가스켓에 걸쳐 수평 코팅을 형성하지 않는다.
도 4는 에지(2)와 대향면(1 및 7)을 가진 가스켓 시트를 도시한다. 가스켓시트 에지(2)는 에지 밀봉 코팅(11)을 가지고 있다. 에지 밀봉 코팅은 직각 방향으로 각 표면의 평면 위로 확장된다. 코팅은 돌출 길이 A인 거리(3)로 확장된다. 에지 중간에서 코팅의 두께는 거리(4)로 표시된다(두께 길이 B).
도 5는 코팅 에지를 가진 가스켓 시트를 도시한다. 코팅은 직각 방향으로 각 표면의 평면 위로 확장된다. 따라서 확장된 코팅은 코팅 에지의 각 측면에 존재하며; 임의로, 도면은 상부면에 돌출 길이 A1과 다른(하부) 면에 돌출 길이 A2를 도시한다. 코팅의 돌출 길이는 어느 것도 가스켓 표면의 어느 쪽에도 놓여 있지 않다.
도 6은 코팅 에지를 가진 가스켓 시트를 도시한다. 코팅은 직각 방향으로 각 표면의 평면 위로 확장되며 상부면에 직각으로 확장되는 돌출 길이 A1, 및 하부면에 직각으로 확장되는 돌출 길이 A2를 형성하며; 양쪽 길이 A1및 A2는 가스켓의 표면상에 일부 놓여 있다. 또한 코팅이 가스켓의 전체 에지를 덮으며 가스켓의 표면상으로 외부 확장된다는 것을 알 수 있다.
도 7은 코팅 에지를 가진 가스켓 시트를 도시한다. 코팅은 직각 방향으로 각 표면의 평면 위로 확장되며 상부면 위로 진행하는 돌출 길이 A1, 및 하부면 위로 확장되는 돌출길이 A2를 형성한다. 돌출 길이(A1및 A2) 각각은 가스켓의 표면 중 하나 위에 일부 놓여 있다. 또한 가스켓 에지 위의 코팅은 가스켓의 전체 에지를 덮으며 가스켓의 양면상으로 외부 확장된다는 것을 알 수 있다.
상기 도면에서 가스켓의 면 또는 표면 (1)("상부" 면) 및 (7)("하부" 면)은각각 평면이다. 평면은 실질적으로 서로 평행하다. 도 1 내지 4에서 평면은 각각에 실질적으로 직각인 표면과 에지(2) 사이의 코너로 진행된다. 에지 표면은 개구부(aperture) 주위에 있고 평면상에 확장되거나 돌출되는 코팅을 구비한다.
[발명의 요약]
연성 가스켓 재료는 두개의 대향 표면(면), 및 이들 표면에 실질적으로 직각인 적어도 한개의 에지를 포함하며; 에지(본 발명에서 가스켓의 직각 에지로서 지칭됨)상에는 추가로 에지의 중앙 지점에서 에지로부터 바로 확장되는 층(coat)이 있으며 이 층은 층의 외부 표면(본 발명에서 "두께 길이 B"로 지칭됨)으로 진행된다. 에지의 중앙 지점은 에지 길이의 중간이다. 에지 길이는 직선으로 두개의 표면 사이에 진행된 에지상에서 최단 거리이다.
층은 에지를 좌우로 덮고 유체가 가스켓 표면상으로 통과하는 것에 대한 방벽을 형성하는데 효과적인 양으로 에지의 적어도 일 코너를 넘어서 확장되도록 에지에 평행 방향으로 폭을 가지고 있다(코너는 에지가 대향면 중 하나와 만나는 곳이며, 즉 에지 말단임). 코팅이 대향면에 직각 방향으로 에지의 코너(또는 에지 말단)를 넘어서 확장되는 길이 또는 거리는 본 발명에서 "가장자리"(lip), "확장된 코팅", "돌출 길이", "돌출 거리"로 지칭되며 "돌출 길이 A"로도 지칭된다. "층 두께" 또는 "두께 길이 B"는 대향면 사이의 에지 중간 지점에서 가스켓 에지로부터 바로 확장되며 층의 외부 표면에서 종료되는 코팅의 길이 또는 거리를 의미한다.
에지상의 코팅이 가장자리 또는 확장된 코팅 방벽이 부분적으로 가스켓 표면상에 놓이도록 형성될 때 가스켓은 돌출 가장자리(또는 확장된 코팅)에 지지부를 제공한다. 이러한 경우에 A: B의 비는 최소치가 약 0.6이어야 하며 바람직하게는 최소치가 약 0.9이다. 이러한 경우 두께 길이 B는 적어도 약 2 밀의 거리이다. 그러나, 돌출 길이 A가 표면에 의해 지지되지 않을 때, 두께 길이 B는 최소 길이가 약 3 밀이며 A: B의 비가 최소치 약 0.8이며 바람직하게는 최소치 약 1.25이다. 두께 길이 B는 돌출 길이 A를 형성하는 코팅에 대한 근거를 제공한다.
코팅된 에지가 가스켓 시트 재료에서 개구부 주위에 있을 때, 코팅은 개구부로부터 그리고 가스켓 표면에 걸쳐 나오는 유체 통과에 대해 "일차 밀봉" 작용을 형성한다. 코팅된 에지가 가스켓의 외부 또는 주변 부근에 있을 때, 코팅은 유체에 대해 이차 밀봉 작용을 형성한다. 코팅된 에지는 개구부 주위에 있을 수 있거나 가스켓 외부 부근에 있을 수 있다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 에지 코팅은 다음 두 가지 기본 구조를 가지고 있다: 1) 가장자리 또는 확장된 코팅 방벽이 부분적으로 가스켓 표면에 의해 지지되는 구조(도 3, 6,및 7과 같음), 및 2) 코팅이 표면상에 놓여 있지 않거나 지지되지 않는, 코팅이 단지 에지와 표면 사이의 코너를 넘어서 확장되는 구조(도 1, 2, 4, 및 5와 같음).
코팅의 가장자리(돌출 길이 A)가 가스켓 표면상으로 유체의 통과에 대한 방벽을 형성하는데 효과적인 양으로 에지의 적어도 한 코너를 넘어서 확장되어야 한다. 돌출 길이 A가 방벽을 넘어서 확장되어야 하는 거리는 코팅 구조에 의존할 것이다. 코팅의 가장자리가 부분적으로 가스켓 표면상에 있을 때(도 3, 6 및 7과 같음), 그러나, 두께 길이 B의 최소 길이가 약 2 밀 이하는 아니며, 돌출 길이 A는 적어도 약 3 밀이어야 하고, 바람직하게는 A가 적어도 약 10 밀이다. 적합하게는, 돌출 길이 A가 약 3 내지 약 150 밀이며, 바람직하게는 약 10 내지 약 100 밀이다.
코팅 가장자리가 표면에 놓여 있지 않을 때, 이와 같이 코팅된 에지에 걸쳐 완전한 밀봉 작용을 제공할 수 있는 가스켓을 얻기 위하여, 돌출 길이 A는 적어도 약 4 밀이어야 하며, 그러나, 두께 길이 B의 최소 길이는 적어도 약 3 밀이어야 하고, 두께 길이 B에 대한 돌출 길이 A의 비는 적어도 약 0.8이며 바람직하게는 적어도 약 2 밀이다. 바람직하게는 돌출 길이 A가 적어도 약 5 밀 길이이며 보다 바람직하게는 적어도 약 10 밀 길이이다. 적합하게는, 돌출 길이 A가 약 4 내지 약 150 밀이며, 바람직하게는 약 10 내지 약 125 밀이다.
코팅이 부분적으로 가스켓 표면에 의해 지지될 때, 두께 B(거리 3)에 대한 돌출 길이 A(거리 4)의 비는 약 0.6 정도로 낮을 수 있다(최소치 0.6). 적합하게는, 비율이 약 0.6 내지 약 10이다. 그러나, 확장된 코팅이 가스켓 표면상에 부분적으로 놓여 있지 않을 때, 코팅에 대한 가스켓 베이스(base)가 없으며, 비율은 완전한 밀봉 작용을 얻기 위해 보다 커야 한다. 이러한 코팅으로서, 비율은 최소치가 약 0.8 또는 그 이상이며 바람직하게는 적어도 약 2 또는 그 이상이다. 적합하게는, 비율이 약 0.8 내지 약 20이다. 비율이 너무 클 때 확장된 코팅 방벽의 처짐 또는 접힘에 의해 유체에 대한 방벽이 부족할 수 있다. 따라서, 최대 비율은 바람직하게도 약 9이다.
확장된 코팅 방벽이 가스켓의 표면상으로 확장될 때 두께 길이 B(거리 3)는 약 2 내지 약 50 밀일 수 있으며 바람직하게는 약 10 내지 약 40 밀 길이이다. 이러한 경우에 가스켓 표면상으로 코팅이 확장되는 거리 C는 최소치가 약 1 밀일 수 있으며, 바람직하게는 최소치가 약 5 밀이며; 가능하게는 약 1 내지 약 250 밀 길이이다. 확장된 코팅이 가스켓 표면상으로 확장되지 않을 때 두께 길이 B는 약 3 내지 약 50 밀 길이일 수 있으며, 바람직하게는 약 10 내지 약 40 밀 길이이다.
본 발명의 에지 코팅은 유체 누출에 대해 밀봉 작용을 위한 보다 양호한 방벽을 제공하기 위하여 돌출 길이 A/두께 길이 B의 특정 비율 내에 있어야 한다(도 1 및 2에서 거리 4에 대한 거리 3으로 도시됨).
본 발명의 에지 코팅은 연성 가스켓 시트 재료의 수직 에지 위에 사용된다. 이러한 연성 가스켓 시트 재료는 다공성이고 압축성이다. 에지 코팅은 필요한 에지 또는 에지들상에 놓여 가스켓 시트로 그리고 가스켓의 표면상으로 에지에 걸쳐서 모두 유체의 통과에 대해 가스켓을 밀봉한다. 에지 일부만을 코팅하여 적절한 밀봉 작용을 제공한다면 필요 없지만, 바람직하게는 전체 에지를 코팅하며; 예를들어, 볼트 영역이 개구부의 에지 가까이에 있으면 코팅은 볼트 가까이에서 임의적이며, 따라서 생략될 수 있다.
이들과 같은 에지 코팅은 이전에 미국특허출원 제 920,662 호 및 제 920,663 호에 기재되었다. 그러나, 이들 출원은 코팅 두께를 거리(4)(도 1 및 2)로 증가시킴으로써 코팅이 개선될 수 있다는 것을 교시하지 않고 있다.
몇 가지 일예에서, 압축 파괴 내성을 보존하기 위해, 가스켓 표면을 덮는 코팅의 총량은 바람직하게는 가스켓의 일부만을 덮고, 가스켓의 나머지는 코팅하지 않은 채로 남겨두는 것으로 한정되지만, 본 발명의 넓은-에지 에지 코팅에 의해 제공된 밀봉 능력을 완전히 코팅된 가스켓에 이용할 수 있다. 바람직하게는, 압축 파괴 내성을 보존하기 위하여, 코팅은 가스켓의 약 50% 이하로 덮이며, 더욱 바람직하게는 최대치가 가스켓의 약 30%로 덮이는 것으로 한정된다.
연성 가스켓 재료는 본 발명의 넓은 에지-코팅으로서 이용하는 것이 바람직하다. 많은 형태의 연성 가스켓 재료는 섬유와 결합제를 포함하며; 바람직하게는 충진제가 첨가된다. 이러한 연성 가스켓 재료는 다공성이고 압축성이다. 절단 가스켓 에지가 다공성인 것은 이것이 기공에 침투하거나 적어도 폐쇄함으로써 가스켓으로부터 유류를 밀봉하는데 도움이 되므로 에지 코팅에 이상적이다.
대부분의 경우에 표면과 에지와 표면사이의 코너는 일 평면(두 가지 모두를 지남)에 존재한다. 그러나, 몇 가지 경우에, 압력을 이용하여, 평면 영역을 표면의 나머지와 다른 평면으로 할 수 있다. 이러한 일이 개구부에 인접한 위치에서 가스켓에 수행될 때, 표면과 에지사이의 코너가 둥글게 될 수 있으며 코너 또는 코너를 지나는 평면의 위치를 검측하기가 더 곤란해질 수 있다. 이러한 경우에 에지의 절단부가 종료되는 지점을 확인함으로써 코팅이 돌출되어야 하는 코너가 지정될 수 있다. 이 지점은 코팅이 돌출되어야 하는 코너 지점이다. 에지 절단부는 전형적으로 한 가스켓 면의 표면 보다 많은 기공을 함유하며 또한 가스켓 내부 재료의 단면을 관찰함으로써 모양이 구분된다. 그후 돌출 길이 A는 코너로부터, 또는 코너를 지나는 코너 평면으로부터 측정될 것이다.
본 발명의 밀봉 에지 코팅이 있는 가스켓은 완전 밀봉 작용에 대해 성공적으로 우수성을 부여한다. 보다 높은 플랜지 압력(flange pressure)으로 완전 밀봉 작용에 대해 우수성을 얻는 것이 용이하므로, 적어도 약 300 PSI 또는 그 이상의 플랜지 압력을 이용하는 것이 바람직하지만, 25 PSI 이하인 플랜지 압력을 사용할 수 있다. 개구부를 지나서, 가스켓의 표면에 걸쳐 그리고 또한 가스켓 시트를 통해 유체가 누출되는 것을 코팅이 완전히 방지하는 곳에서 완전 밀봉 작용이 발견된다.
가스켓 일부가 코팅되지 않게 보존하면서 노출된 에지상에 예를들어, 침지, 용융 또는 페인팅과 같은 필름-형성 방식으로 코팅을 입힐 수 있다.
몇 가지 일예에서 복수의 가스켓 시트를 다같이 위치시켜 복수의 가스켓 시트의 개구부로부터 동공을 형성한 다음, 각 가스켓 시트상의 개구부 에지를 코팅 물질로 접촉하여 에지가 에지를 코팅하는 개구부의 에지에 따라 가스켓의 실질적인 밀봉 작용을 얻는데 효과적인 양으로 코팅되게 함으로써 개구부 에지에 코팅을 입힌다. 가스켓과 동일한 형태를 가진 별도의 비가스켓 시트(스페이서(spacer))를 각 가스켓 시트 사이에 위치시켜 코팅이 형성되고 돌출 길이 A(거리 3)를 형성한가스켓의 코너를 넘어서 확장될 수 있다.
바람직한 방법에서, 사용된 코팅은 코팅이 젖어 있거나 완전히 고형화되기 전에 변형되거나 신장된다. 그후, 에지상의 코팅이 고형화되기 전에 가스켓이 분리될 때, 코팅을 당기고 신장시켜 돌출 길이 A가 형성될 것이다. 이를 위해 특히 양호한 코팅 한가지는 아크릴릭 라텍스 폴리머이다.
바람직하게도, 개구부 에지가 코팅될 때 가스켓 시트는 두개의 가스켓 시트 사이에 적어도 한개의 다른 스페이서 시트를 가지고 있다. 가스켓 시트 사이에 있는 이러한 다른 시트는 가스켓과 서로 떨어져 있는 "스페이서"이다. 이들 스페이서는 각 가스켓 시트 사이를 분리하여 돌출 길이 A가 형성되게 한다. 스페이서 시트는 또한 개구부를 가지나, 개구부는 가스켓의 개구부보다 넓거나, 적거나, 동일한 크기일 수 있다. 스페이서가 가스켓보다 더 넓은 개구부를 가질 때, 가스켓 시표면의 일부가 노출되며 코팅 물질이 접촉되고 개구부 주위에 노출되어 있는 표면을 코팅할 수 있다. 이러한 경우에, 코팅이 노출된 표면에 접촉되게 하는데 효과적인 양으로 한개 또는 양쪽 표면이 노출되는 경우, 부분적으로 가스켓 표면상에 놓이는 돌출 길이가 형성된다. 바람직하게도, 에지 주위의 가스켓 표면은 적어도 약 5 밀의 양으로 코팅에 노출되며; 보다 바람직하게는 가스켓이 적어도 약 8 밀의 양에서 코팅에 노출된다.
가스켓 외부 주변을 형성하는 에지를 포함하여, 가스켓 시트 재료의 대향면 사이의 수직 에지에 코팅이 제공될 수 있다. 코팅은 유기, 무기, 또는 무기/유기 혼성 폴리머 및 충진 폴리머일 수 있다. 수직 에지가 사용 중에 유체에 닿는 에지일 때, 폴리머 코팅이 특히 유용하며 바람직하다. 적합하게는 폴리머 코팅 물질은 아크릴릭, 아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 클로라이드, 플루오로실리콘, 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 플루오로 폴리머, 수소화 NBR, 실리콘 고무 코팅제(두 가지 모두 UV 경화성, 열경화성, 및 상온 경화성임), 스티렌 부타디엔 폴리머, 플루오로엘라스토머 폴리머, 플루오로실리콘 폴리머, 아크릴릭-아크릴로니트릴 폴리머, 카르복실화 아크릴로니트릴 폴리머, 클로로프렌 고무 폴리머, 에틸렌 프로필렌 고무 폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트, 에폭시, 및 그의 혼합물 중에서 선택된 코팅제이다. 라텍스가 사용될 수 있다. 또한 가열하여 가스켓 표면상에 용융 시키고 가스켓 에지상에 코팅을 형성하는 폴리머 분말이 적합하다. 사실, 융합될 수 있는 분말이 가스켓을 밀봉하고 코팅하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 다음 실시예로부터 더욱 이해될 것이다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며 본 발명을 한정하지 않는다. 모든 부와 퍼센트는 달리 지시되지 않는다면 중량 기준이다.
<실시예>
셀룰로스 기재 종이 가스켓 시트 재료로부터 동일한 환형 가스켓을 절단하였다. 각 가스켓은 원형이며 다음 치수를 가지고 있다: 내부원 직경 2.5 인치(개구부 일측에서 나머지까지), 외부원 직경 3.75 인치, 두께 31 밀. 가스켓 모두는 가스켓 샘플용으로 아크릴릭 라텍스로 코팅된 개구부의 내부 수직 에지를 가지고 있다. 두께 길이 B(도 1 및 2에서 거리(4)로서 표시됨) 및 돌출 길이 A(도 1 및 2에서 거리(3)으로 표시됨)는 각 실시예에서 각 가스켓에 대해 "길이 B" 및 "길이 A"로 표시된다.
밀봉 품질과 효과를 보여주는 EMALT 밀봉 시험 결과가 또한 제공된다. EMALT 밀봉 시험은 시험된 가스켓의 밀봉 능력을 나타낸다. EMALT 시험을 위해, 가스켓 샘플을 질소로 가압될 수 있는 실린더에 넣었다. 이들 시험을 위해 플랜지 압력은 300 PSI이었고, 실린더의 질소 압력은 14 PSI 이하이었고, 압력이 13 PSI로 감소되는 동안 경과된 분을 측정하였다. 압력이 떨어지는데 오래 걸릴수록 밀봉은 보다 양호하다. 실린더에서 압력이 전혀 떨어지지 못하면 질소가 가스켓을 지나 누출되지 않으며, 밀봉은 "완전 밀봉"으로 기록되며 완전 밀봉 이하에서 psi 하강은 일 분으로 제공된다. 시험은 매끄러운 플랜지상에서 수행되었고, 18 Ra를 측정하였다(Ra는 평균 조도 수치이고 이것은 마이크로-인치로 측정됨; MS는 마이크로-인치를 나타냄).
실시예 1-11에서 EMALT 결과는 완전 밀봉이다. 실시예 12-18에서 밀봉은 psi/min 누출 속도로 표시된다.
<실시예 1-9>
다음 실시예의 코팅에서 돌출 가장자리(길이 A)는 부분적으로 가스켓 표면상에 놓여 있다. "완전 밀봉"이란 처음 10분내에 압력 하강이 검측될 수 없었다는 것을 의미한다. 길이의 단위는 밀이다.
실시예 번호 길이 A 길이 B A:B 밀봉 수준 길이 C
1 27 26 1.04 완전 밀봉 0
2 49 33 1.485 완전 밀봉 2 - 10
3 49 26 1.885 완전 밀봉 20
4 39 28 1.393 완전 밀봉 20
5 19 10 1.9 완전 밀봉 110
6 16 7 2.286 완전 밀봉 90
7 9 10 0.9 완전 밀봉 0
8 31 24 1.29 완전 밀봉 200
9 18.45 2.32 7.95 완전 밀봉 200
<실시예 10-11>
다음 실시예의 코팅에서 돌출 가장자리(길이 A)는 부분적으로 가스켓 표면상에 놓여 있다.
길이 A에 대해 이들 실시예의 가스켓은 가스켓의 각 측면상에 서로 다른 수치를 가지고 있다. A1 및 A2의 길이가 표시된다. 길이의 단위는 밀이다.
실시예 번호 길이 A1 길이 A2 길이 B A: B 밀봉 수준
10 30.4 19.9 26.5 0.928 완전 밀봉
11 24.9 16.9 26.6 0.64 완전 밀봉
<실시예 12-18>
다음 실시예의 코팅에서 돌출 가장자리(길이 A)는 도 4에 제시된 형태이다. 밀봉 수준을 psi/min 하강 속도로 표시한다.
실시예 번호 길이 A 길이 B A: B 밀봉 수준
12 9 19 0.48 0.33
13 24 28 0.86 완전 밀봉
14 16.8 17 0.99 0.18
15 19.5 20 0.98 0.0044
16 12.5 20 0.63 0.63
17 22 23 0.96 0.11
18 49.5 45 1.10 완전 밀봉
가스켓의 적어도 한개의 수직 에지상에(가스켓의 두개 표면 사이에 놓임) 에지 코팅이 있는 가스켓이 제공된다. 에지 코팅은 연성 가스켓 재료에 훨씬 큰 밀봉 능력을 제공한다. 본 발명은 최적이며 따라서 개선된 가스켓 에지 코팅재에 관한 것이다. 에지 코팅재는 의도적으로 유체에 대해 완전 밀봉 효과를 얻도록 가스켓상에 놓일 수 있다.

Claims (13)

  1. 두개의 대향면, 및 두개의 면에 실질적으로 직각인 에지가 있고, 에지는 각 표면으로부터 동일 거리에 있는 중앙 지점이 있는 에지 길이를 가진 시트 재료를 포함한 연성 가스켓 재료로서, 추가로 에지는 그 위에 코팅이 있으며, 이 코팅은 에지 길이의 중앙 지점에서 떨어져 최소 거리인 표면이 있으며, 이 거리는 두께 길이 B이고, 코팅은 추가로 에지에 평행 방향으로 에지 길이 보다 넓어서 확장된 코팅 거리를 형성하며, 이 거리는 돌출 길이 A이며, 이 돌출 길이 A는 대향면 중 하나를 넘어서 직각 방향으로 확장되는 거리이며, 추가로 a) 코팅이 대향면을 넘어서 확장되고 또한 그 표면상으로 거리 C로 겹쳐지는 경우에 두께 길이 B는 적어도 약 2 밀이고 돌출 길이 A: 두께 길이 B의 비가 적어도 약 0.6이며; b) 코팅이 대향면을 넘어서 확장되나 그 표면상으로 겹쳐지지 않는 경우, 두께 길이 B는 적어도 약 3 밀이며 두께 길이 B에 대한 돌출 길이 A의 비가 적어도 약 0.8인 연성 가스켓 재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 에지상의 코팅이 대향면에 직각 방향으로 대향면 중 하나를 넘어서 확장되나 코팅이 그 표면상으로 겹쳐지지 않으며, 추가로 돌출 길이 A가 약 5 내지 150 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 에지상의 코팅이 대향면에 직각 방향으로 대향면 중 하나를 넘어서 확장되며 코팅이 그 표면상으로 거리 C로 겹쳐지고, 추가로 돌출 길이 A가 약 5 내지 약 150 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  4. 제 3 항에 있어서, 거리 C가 적어도 약 1 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  5. 제 3 항에 있어서, 거리 C가 적어도 약 5 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  6. 제 1 항에 있어서, 코팅이 아크릴릭, 아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 클로라이드, 플루오로실리콘, 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 플루오로 폴리머, 수소화 NBR, 실리콘 고무 코팅제(두 가지 모두 UV 경화성 및 상온 경화성임), 스티렌 부타디엔 폴리머, 플루오로엘라스토머 폴리머, 플루오로실리콘 폴리머, 아크릴릭-아크릴로니트릴 폴리머, 카르복실화 아크릴로니트릴 폴리머, 클로로프렌 고무 폴리머, 에틸렌 프로필렌 고무 폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트, 에폭시, 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리머 물질인 연성 가스켓 재료.
  7. 두개의 대향면, 및 두개의 면에 실질적으로 직각인 에지를 가지며, 에지가 각 표면에서 동일 거리인 중앙 지점이 있는 에지 길이를 가진 시트 재료를 포함한 연성 가스켓 재료로서, 추가로 에지가 그 위에 코팅이 있고, 이 코팅이 에지 길이의 중앙 지점에서 떨어져 최소 거리인 표면을 가지며, 거리가 두께 길이 B이며, 코팅이 추가로 에지에 평행 방향으로, 에지 길이 보다 넓어서 표면에 수직 방향으로각 표면을 넘어서 확장되는 확장된 코팅이 형성되며, 여기서 확장된 코팅은 돌출 길이 A1인 거리로 그 표면을 넘어서 확장되며, 추가로 다른 표면에 있는 확장된 코팅이 그 표면을 넘어서 돌출 길이 A2인 거리로 확장되며, 이 돌출 길이 A1및 A2는 에지 코팅이 대향면 중 하나를 넘어서 직각 방향으로 확장되는 거리이며, 추가로 a) 코팅이 대향면의 하나 또는 양쪽을 넘어서 확장되고 또한 그 면의 하나 또는 양쪽 상으로 거리 C로 겹쳐지는 경우, 돌출 길이 A1및/또는 A2는 적어도 약 3 밀이며 두께 길이 B에 대한 돌출 길이 A1및/또는 A2의 비가 적어도 약 0.6이며; b) 코팅이 대향면의 하나 또는 양쪽을 넘어서 확장되고 그 면의 하나 또는 양쪽 상으로 겹쳐지지 않는 경우, 돌출 길이 A가 적어도 약 4 밀이며 두께 길이 B에 대한 돌출 길이 A1및/또는 A2의 비가 적어도 약 0.8인 연성 가스켓 재료.
  8. 제 7 항에 있어서, 에지상의 코팅이 대향면의 각각을 넘어서 그 면에 직각 방향으로 확장되나 코팅이 그 표면상으로 겹쳐지지 않으며, 추가로 돌출 길이 A1및 A2모두가 약 5 내지 150 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  9. 제 7 항에 있어서, 에지상의 코팅이 대향면의 각각을 넘어서 대향면에 직각 방향으로 확장되며 코팅이 그 표면상으로 거리 C로 겹쳐져서 돌출 길이 A1및 A2모두가 약 5 내지 약 150 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  10. 제 7 항에 있어서, 에지상의 코팅이 대향면 각각을 넘어서 대향면에 직각 방향으로 확장되며 에지의 일 측상의 확장된 코팅이 그 표면상으로 겹쳐지지 않고, 추가로 코팅이 겹쳐지지 않는 경우 에지의 일 측면상의 돌출 길이 A1이 약 5 내지 150 밀 길이이나, 돌출 길이 A2를 형성하는 확장된 코팅이 가스켓의 표면상으로 거리 C로 겹쳐져서, 돌출 길이 A2가 약 5 내지 약 150 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  11. 제 10 항에 있어서, 거리 C가 적어도 약 1 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  12. 제 10 항에 있어서, 거리 C가 적어도 약 5 밀 길이인 연성 가스켓 재료.
  13. 제 7 항에 있어서, 코팅이 아크릴릭, 아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 클로라이드, 플루오로실리콘, 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 플루오로 폴리머, 수소화 NBR, 실리콘 고무 코팅제(두 가지 모두 UV 경화성 및 상온 경화성임), 스티렌 부타디엔 폴리머, 플루오로엘라스토머 폴리머, 플루오로실리콘 폴리머, 아크릴릭-아크릴로니트릴 폴리머, 카르복실화 아크릴로니트릴 폴리머, 클로로프렌 고무 폴리머, 에틸렌 프로필렌 고무 폴리머, 에틸렌/비닐 아세테이트, 에폭시, 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 폴리머 물질인 연성 가스켓 재료.
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