片狀密封墊及其製造方法
2023-05-20 07:46:06
專利名稱：片狀密封墊及其製造方法
技術領域：
本發明涉及在石化廠、各種工業用機械裝置、汽車、食品、家電等廣泛領域中使用的用於密封高壓設備等的連接部的片狀密封墊。
背景技術：
片狀密封墊，例如，在高壓配管彼此連接時夾在高壓配管的法蘭盤面之間進行使用。另外，由於片狀密封墊可衝裁使用，從易於應對各種尺寸、不同形狀的方面看，是優異的，故可在上述石化廠等廣泛領域中使用。
通常片狀密封墊是通過如下方法進行製造採用精煉機使基材纖維分散在水中，再添加橡膠材料、填充材料及橡膠藥品，得到原料漿液，然後，用抄造機對該原料漿液進行抄造，製作抄造片，然後，把該抄造片在約100℃的溫度下加以乾燥。進一步，為提高片狀密封墊的密度，使片狀密封墊變得緻密，或使片狀密封墊的表面平滑，也有通過對該抄造片乾燥後得到的片狀密封墊，施加高負荷並通過熱輥等方法進行壓延。
這樣，由於通過壓延等被壓縮的片狀密封墊具有緻密的結構，與未經壓縮的片狀密封墊相比，密封性高，故特別適於高壓設備。
但是，壓縮過的片狀密封墊，與未壓縮過的片狀密封墊相比，彈性低，壓縮量小。因此，當法蘭盤面上具有凹凸時，由於片狀密封墊與法蘭盤間產生間隙，故有時發生洩漏。而且，在該情況下，必須以更強的力進行緊固，片狀密封墊越大，所需要的緊固力越強，根據情況，有時緊固也變得困難。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種片狀密封墊，該片狀密封墊是具有緻密的結構的片狀密封墊，即使法蘭盤面凹凸大，用弱的緊固力也可以發揮良好的密封性。
本發明人為了解決上述現有技術中的問題，進行悉心研究的結果發現，在壓縮進行交聯反應前的密封墊基材片時，通過降低一部分壓縮力，在片狀密封墊上形成密度比平坦部低的凸緣時，在緊固時，由於應力集中於該凸緣，故即使以低的緊固力，片狀密封墊也可以發揮充分的密封性，從而完成了本發明。
即，本發明(1)提供一種片狀密封墊，其是成型由基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品構成的組合物而得到的片狀密封墊，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，平坦部的密度為1g/cm3以上，該凸緣的密度比平坦部的密度低。
另外，本發明(2)提供一種片狀密封墊，其是通過進行下述這些工序而得到的片狀密封墊漿液配製工序，製成含基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品的原料漿液；成型工序，將該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，把該密封墊基材片進行壓縮，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；以及，交聯工序，加熱該壓縮片進行交聯反應，製得片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率比形成該平坦部的部分的壓縮率低。
另外，本發明(3)提供一種片狀密封墊，其為含有基材纖維、橡膠材料、填充材料及交聯成分的片狀密封墊，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，平坦部的密度為1g/cm3以上，該凸緣的密度比平坦部的密度低。
另外，本發明(4)提供一種片狀密封墊的製造方法，具有漿液配製工序，配製含基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品的原料漿液；成型工序，將該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，把該密封墊基材片進行壓縮，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；以及，交聯工序，加熱該壓縮片進行交聯，製得片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率比形成該平坦部的部分的壓縮率低。
按照本發明，可以提供一種片狀密封墊，其為具有緻密結構的片狀密封墊，即使法蘭盤面的凹凸大，也能以弱的緊固力發揮良好的密封性。
圖1A、圖1B是本發明實施方式例的片狀密封墊。
圖2A～圖2E是表示凸緣的剖面形狀的圖。
圖3A～圖3C是表示在壓縮工序中對密封墊基材片進行壓縮，得到壓縮片的狀態的示意圖。
圖4A、圖4B是表示實施例1涉及的模具A的圖。
圖5是表示實施例2涉及的模具B的圖。
圖6是表示實施例3涉及的模具C的圖。
具體實施例方式
本發明第一方式的片狀密封墊(下面也稱作本發明的片狀密封墊(1))，是成型由基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品構成的組合物而得到的片狀密封墊，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，平坦部的密度為1g/cm3以上，該凸緣的密度比平坦部的密度低。
本發明第二方式的片狀密封墊(下面也稱作本發明的片狀密封墊(2))是通過進行下述這些工序而製得的片狀密封墊漿液配製工序，製成含基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品的原料漿液；成型工序，將該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，把該密封墊基材片進行壓縮，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；以及，交聯工序，加熱該壓縮片而進行交聯反應，製得片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率比形成該平坦部的部分的密度低。
本發明第三方式的片狀密封墊(下面也稱作本發明的片狀密封墊(3))，是含有基材纖維、橡膠材料、填充材料及交聯成分的片狀密封墊，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，該平坦部的密度為1g/cm3以上，該凸緣的密度比該平坦部的密度低。
首先，對本發明的片狀密封墊(1)～(3)的形狀進行說明。在本發明的片狀密封墊(1)～(3)的片狀密封墊的一個面或兩面上，即在與該高壓設備的法蘭盤面接觸的面的兩面或一個面上形成有凸緣，該凸緣比平坦部的密度低。
圖1A、圖1B是本發明的實施方式例的片狀密封墊，是在高壓配管彼此連接時，夾在該高壓配管的法蘭盤面之間使用的片狀密封墊。圖1A為該片狀密封墊的俯視圖，圖1B為該片狀密封墊沿X-X面切開時的端面放大圖。另外，在使用該片狀密封墊的狀態下，圖1A中片狀密封墊1的內側為高壓區域Y，外側為低壓區域Z。
在圖1A、圖1B中，在片狀密封墊1與法蘭盤面的接觸面上，形成有凸緣2，即在該片狀密封墊1的周圍方向上連續的凸部。即，以圍繞該高壓區域Y的方式，在該片狀密封墊的兩面形成該凸緣2。換而言之，該凸緣2和連接該高壓區域Y與該低壓區域Z的Y-Z線(圖1A中用虛線表示)相交叉，而形成在該片狀密封墊的兩面上。
形成該凸緣2的面，是片狀密封墊的一個面或兩面的任何一方均可，但從提高片狀密封墊的密封性能方面考慮，優選為兩面。
在圖1A、圖1B中，該凸緣的剖面形狀為半圓，但未作特別限定，如圖2A～圖2E所示，作為其他的凸緣的剖面形狀，可以列舉出三角形(圖2A)、矩形(圖2B、圖2C)、半橢圓形(圖2D)等。另外，當在片狀密封墊圈的兩面上形成該凸緣時，該凸緣的剖面形狀既可以相同，也可以相異。另外，在圖1中，在片狀密封墊的1個面上形成的凸緣數為1，但未作特別限定，也可以為2以上，此時，該凸緣的剖面形狀既可以相同，也可以相異。例如，在圖2E的片狀密封墊中，形成在1個面上的、與連接高壓區域與低壓區域的線相交叉的凸緣數為2。
該凸緣2的密度比平坦部3的密度低。還有，本發明中所謂的該平坦部，意指沒有形成該凸緣的片狀密封墊的部分。
該凸緣2的密度，優選為0.5～2.5g/cm3，特別優選為0.5～1.5g/cm3。另外，該平坦部3的密度優選為1.0～2.5g/cm3，特別優選為1.5～2.0g/cm3。還有，當對該凸緣2的密度進行局部觀察時，通常凸緣的部位不同，密度也不同，所謂本發明中的該凸緣2的密度，意指該凸緣2全體的平均密度。另外，該平坦部3的密度也同樣，所謂該平坦部3的密度，意指該平坦部3全體的平均密度。
對該平坦部3的密度與該凸緣2的密度的差(平坦部的密度—凸緣的密度)，未作特別限定，但優選為0.2～2.0g/cm3、特別優選為0.5～1.7g/cm3。當該凸緣2的密度與平坦部3的密度的差處於上述範圍內時，片狀密封墊的密封性能高。
該片狀密封墊1的厚度4(平坦部的厚度)，因使用片狀密封墊的對象物的不同而不同，約為1.0～15.0mm，優選為1.5～10.0mm。
對該凸緣2的高度5未作特別限定，但優選為0.1～10.0mm，特別優選為0.5～8.0mm。當該凸緣2的高度5達到上述範圍時，可提高片狀密封墊的密封性能。
對該凸緣2的高度5與該片狀密封墊1的厚度4之比(凸緣高度/片狀密封墊厚度)，未作特別限定，但優選為0.01～0.8，特別優選為0.1～0.6。當該凸緣2的高度5與該片狀密封墊1的厚度4之比處於上述範圍，可提高片狀密封墊的密封性能。
可根據密封面的寬度7適當選擇該凸緣2的寬度6，但優選為0.5～15.0mm，特別優選為1.0～10.0mm。當該凸緣2的寬度6處於上述範圍時，可提高片狀密封墊的密封性能。另外，該凸緣2的寬度6與該密封面的寬度7之比(凸緣寬度/密封面寬度)優選為0.02～0.6，特別優選為0.04～0.4。當該凸緣2的寬度6與該密封面的寬度7之比處於上述範圍內，可提高片狀密封墊的密封性能。
本發明的片狀密封墊圈(1)涉及的基材纖維，可以為有機纖維或有機纖維與無機纖維的組合的任何一種。作為該有機纖維，只要是用於片狀密封墊的有機纖維即可而未作特別限定，可以列舉出芳香族聚醯胺纖維、聚對苯撐苯並雙惡唑纖維(PBO纖維)、聚烯烴纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚氯乙烯纖維、聚尿素纖維、聚氨酯纖維、聚氟烴纖維、纖維素纖維等。其中，芳香族聚醯胺纖維、聚對苯撐苯並雙惡唑纖維，在提高片狀密封墊的耐熱性方面為優選。另外，該有機纖維既可1種單獨使用，也可2種以上並用。作為該無機纖維，未作特別限定，可以列舉出炭纖維、玻璃纖維、石棉等。
在本發明的片狀密封墊圈(1)中，由該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品構成的組合物中的該基材纖維的含量為該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量的3～50質量％，優選為7～30質量％。
作為本發明的片狀密封墊(1)涉及的橡膠材料，只要是用於片狀密封墊的橡膠材料即可而未作特別限定，可以列舉出丙烯腈丁二烯橡膠、氫化丙烯腈丁二烯橡膠、丙烯橡膠、乙丙橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、氯丁橡膠、丁二烯橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、矽橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、乙烯醋酸乙烯橡膠、氯化聚乙烯橡膠、氯化丁基橡膠、表氯醇橡膠、腈基異戊二烯橡膠、天然橡膠、異戊二烯橡膠等。其中，丙烯腈丁二烯橡膠從提高片狀密封墊的耐油性考慮為優選。另外，該橡膠材料，既可1種單獨使用，也可2種以上並用。
在本發明的片狀密封墊(1)中，由該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品構成的組合物中的該橡膠材料的含量為該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量的5～40質量％、優選為7～30質量％。
本發明的片狀密封墊(1)涉及的填充材料，只要是用於片狀密封墊的填充材料即可而未作特別限定，可以列舉出高嶺土、滑石、硫酸鋇、重碳酸鈉、雲母、石墨、絲雲母、矽灰石、二氧化矽、焙燒粘土、氫氧化鋁、氫氧化鎂、玻璃珠等。
本發明的片狀密封墊圈(1)中，由該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品構成的組合物中的該填充材料的含量，相對於該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量達到25～80質量％，優選40～60質量％。
本發明的片狀密封墊(1)涉及的橡膠藥品為交聯劑、與根據需要適當使用的交聯促進劑、防老劑、防焦劑、增塑劑、著色劑等片狀密封墊中使用的公知的添加劑的混合物。
該橡膠藥品中的該交聯劑，通過加熱，與該橡膠材料發生交聯反應，形成3維網狀結構。通過該交聯反應，該交聯劑變成把該橡膠材料彼此連結的交聯成分。作為該交聯劑，只要是用於片狀密封墊的交聯劑即可而未作特別限定，可以列舉出硫黃、氧化鋅、氧化鎂、過氧化物、二硝基苯、烷基酚醛樹脂等。
對該橡膠藥品中的該交聯劑含量，未作特別限定，優選為0.1～20.0質量％，特別優選為0.5～15.0質量％。
該橡膠藥品中的交聯促進劑為促進該橡膠材料與該交聯劑的交聯反應的物質，作為該交聯促進劑，可以列舉出聚胺化合物、乙醛胺化合物、秋蘭姆化合物、二硫代氨基甲酸鹽化合物、亞磺醯胺化合物、噻唑化合物、胍基化合物、硫脲化合物、黃原酸鹽化合物等。
該橡膠藥品中的該防老劑、該防焦劑、該增塑劑、該著色劑，只要是用於片狀密封墊的公知的即可而未作特別限定。
在本發明的片狀密封墊(1)中，作為成型由該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品構成的組合物的方法，未作特別限定，例如，可以列舉出進行下述工序的方法漿液配製工序，配製含有該組合物的原料漿液；成型工序，將該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，把該密封墊基材片進行壓縮，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；以及，交聯工序，把該壓縮片加熱而進行交聯反應，製成片狀密封墊。
本發明的片狀密封墊(2)是通過這樣的方法製得的片狀密封墊，該方法具有漿液配製工序，配置含該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的原料漿液；成型工序，將該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，把該密封墊基材片進行壓縮，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；以及，交聯工序，把該壓縮片加熱而進行交聯反應，製成片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率，比形成該平坦部的部分的壓縮率低。
本發明的片狀密封墊(2)中，該漿液配製工序涉及的基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品與本發明的片狀密封墊(1)涉及的基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品相同。
在該漿液配製工序中，該原料漿液是通過把該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品，分散在水等溶劑中進行配製。具體而言，例如，用精煉機把該基材纖維分散在水中，再添加該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品，進一步添加凝固劑進行製造。
為了提高該成型工序的成型性，該原料漿液可以含有凝固劑。作為該凝固劑，可以使用用於製造片狀密封墊的公知的凝固劑。
在該原料漿液中，該基材纖維的含量為該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量的3～50質量％，優選為7～30質量％。
在該原料漿液中，該橡膠材料的含量為該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量的5～40質量％，優選為7～30質量％。
在該原料漿液中，該填充材料的含量為該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量的25～80質量％，優選為40～60質量％。
在該原料漿液中，該橡膠藥品的含量為該基材纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的合計質量的0.1～20質量％，優選為0.5～15質量％。
本發明的片狀密封墊(2)涉及的成型工序，是把該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製成該密封墊基材片的工序。
作為把該原料漿液成型為片狀的方法，未作特別限定，可以列舉出抄造該原料漿液的方法、採用壓延輥成型該原料漿液的方法等。其中，抄造該原料漿液的方法，從提高產品合格率考慮為優選，特別優選採用圓網抄造機抄造該原料漿液。
然後，把得到的成型物進行乾燥。此乾燥時的乾燥溫度低於該橡膠材料與該交聯劑發生交聯反應的溫度，因該交聯劑而異，約為20～150℃，優選為40～100℃，乾燥時間為0.1～48小時，優選為6～24小時。
該密封墊基材片的厚度，按照片狀密封墊的厚度適當選擇，約為1.2～30.0mm，優選為2.0～20.0mm。
另外，在該成型工序的下一工序、即該壓縮工序進行前，通過衝裁，可以把該密封墊基材片的平面形狀成型為片狀密封墊的平面形狀。
本發明的片狀密封墊(3)涉及的壓縮工序，是壓縮該密封墊基材片，形成平坦部及凸緣，製得該壓縮片的工序。
參照圖3A～圖3C對該壓縮工序進行說明。圖3A～圖3C是表示在該壓縮工序中壓縮該密封墊基材片，得到壓縮片狀態的示意圖，是將密封墊基材片及模具以垂直於周圍方向的面切開時的剖面的立體圖。另外，圖3A表示壓縮前的狀態，圖3B表示壓縮時的狀態，圖3C表示通過壓縮得到的壓縮片。
成型為片狀密封墊的平面形狀的密封墊基材片12為平面形狀，與片狀密封墊的平面形狀相同，被周圍方向具有連續凹部13的模具11、11所夾(圖3A)，用該模具11、11壓縮該密封墊基材片12，使壓縮片的平坦部14的厚度達到規定的厚度，形成該壓縮片的平坦部14及壓縮片的凸緣15(圖3B)，從而得到形成有凸緣的壓縮片16(圖3C)。
在該壓縮工序中，形成凸緣17的部分的壓縮率，低於形成平坦部的部分18的壓縮率。在圖3A～圖3C所示的壓縮工序中，因模具11、11具有該凹部13，故在該凹部13，該密封墊圈基材12沒有被壓縮，或是即使被壓縮，壓縮率也小。即，通過採用周圍方向具有連續凹部的模具進行壓縮，可以使形成該凸緣的部分17的壓縮率，低於形成該平坦部的部分18的壓縮率。在本發明中，所謂壓縮率，意指壓縮片的壓縮量相對於壓縮前的密封墊基材片的厚度的百分率。在圖3A～圖3C中，把壓縮前的該密封墊基材片12的厚度作為A，把形成該壓縮後的凸緣的部分的厚度作為B，把形成壓縮後的平坦部的部分的厚度作為C，則形成該凸緣的部分17的壓縮率D用下式(1)求出壓縮率D(％)＝{(A-B)/A}×100 (1)另外，形成該平坦部的部分18的壓縮率E用下式(2)求出壓縮率E(％)＝{(A-C)/A}×100 (2)另外，通過使形成該凸緣的部分17的壓縮率D，低於形成該平坦部的部分18的壓縮率，可以使該壓縮片的凸緣15的密度低於該壓縮片的平坦部14的密度。因此，本發明的片狀密封墊2的凸緣密度低於平坦部的密度。
形成該平坦部的部分18的壓縮率E，優選為5～80％，特別優選為30～70％。
對形成該平坦部的部分18的壓縮率E與形成該凸緣的部分17的壓縮率D之差(壓縮率E-壓縮率D)，未作特別限定，但優選為5～80％、特別優選為30～70％。當形成該平坦部的部分18的壓縮率E與形成該凸緣的部分17的壓縮率D之差，處在上述範圍內時，則片狀密封墊的密封性能高。
該壓縮片的平坦部14的厚度C，優選為1.0～15.0mm，特別優選為1.5～10.0mm。
在該壓縮工序中，進行該壓縮時的該模具11的溫度達到20～200℃，優選100～160℃。還有，當該模具11的溫度，為該橡膠材料與該交聯劑發生交聯反應的溫度以上時，在該壓縮時，在該壓縮片16的表面附近發生交聯反應。另外，當該模具11的溫度，為該橡膠材料與該交聯劑發生交聯反應的溫度以上時，在壓縮後，通過把該壓縮片16保持在該模具11、11之間一定時間，也可使該壓縮工序及該交聯工序連續進行。
該凹部13的剖面形狀及數目，可根據片狀密封墊上形成的凸緣的剖面形狀及數目進行適當選擇。另外，該模具11的寬度只要為該密封墊基材片12的寬度以上的長度即可而未作特別限定。
另外，當壓縮前的該密封墊基材片沒有成型為片狀密封墊的平面形狀時，在該壓縮工序，與該密封墊基材片壓縮的同時，可以衝裁為片狀密封墊的平面形狀。
本發明的片狀密封墊(2)涉及的交聯工序是對該壓縮片加熱而進行交聯反應，製得片狀密封墊的工序。
在該交聯工序中，進行該壓縮片加熱時的加熱溫度為該橡膠材料與該交聯劑發生交聯反應的溫度以上，因該交聯劑而異，但優選為100～200℃，特別優選為120～160℃。另外，進行該壓縮片的加熱時的加熱時間為0.5～120分鐘，優選1～60分鐘。
這樣，通過對該壓縮片進行加熱，在該交聯工序，引發交聯反應，該交聯劑可使多個該橡膠材料進行交聯。
本發明的片狀密封墊(2)，在緊固時，形成該凸緣的部分(圖1B中用附圖標記8表示的部分)的密度，與形成該平坦部的部分(圖1B中用附圖標記9表示的部分)的密度相同，即，變得與該平坦部同樣的緻密，提高片狀密封墊的密封性能。
本發明的片狀密封墊(3)涉及的基材纖維、橡膠材料及填充材料，與本發明的片狀密封墊(1)涉及的基材纖維、橡膠材料及填充材料相同。
本發明的片狀密封墊(3)涉及的交聯成分是將該橡膠材料彼此交聯的成分，通過該橡膠材料與該交聯成分，在片狀密封墊中形成3維網狀結構。而且，該交聯成分是由本發明的片狀密封墊(1)涉及的交聯劑進行交聯反應而變化得到的。
本發明的片狀密封墊(3)，還可以含有其它的因交聯反應產生的交聯促進劑的改性物以及抗老劑、防焦劑、增塑劑、著色劑等片狀密封墊中使用的公知的添加劑。
在本發明的片狀密封墊(3)中，片狀密封墊中的該基材纖維的含量為3～50質量％，優選為7～30質量％。
在本發明的片狀密封墊(3)中，片狀密封墊中的該橡膠材料的含量為5～40質量％，優選為7～30質量％。
在本發明的片狀密封墊(3)中，片狀密封墊圈中的該填充材料的含量為25～80質量％，優選為40～60質量％。
在本發明的片狀密封墊(3)中，片狀密封墊中的該交聯成分的含量為0.1～20質量％，優選為0.5～15.0質量％。
由於本發明的片狀密封墊(1)及(3)的該平坦部的密度達到1.0g/cm3以上，另外，由於本發明的片狀密封墊(2)是通過壓縮該密封墊基材片而得到的，故任何一種均具有緻密的結構。
本發明的片狀密封墊的製造方法具有原料漿液配製工序，製成含該橡膠纖維、該橡膠材料、該填充材料及該橡膠藥品的原料漿液；成型工序，把該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，把該密封墊基材片進行壓縮，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；以及，交聯工序，加熱該壓縮片而進行交聯反應，製得片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率比形成該平坦部的部分的密度低。
本發明的片狀密封墊的製造方法中涉及的基材纖維、橡膠材料、填充材料、橡膠藥品、原料漿液、漿液配製工序、成型工序、壓縮工序及交聯工序與本發明的片狀密封墊(2)涉及的基材纖維、橡膠材料、填充材料、橡膠藥品、原料漿液、漿液配製工序、成型工序、壓縮工序及交聯工序相同。
本發明的片狀密封墊的製造方法適於本發明的片狀密封墊(1)～(3)的製造。
在本發明的片狀密封墊(1)～(3)中，因該凸緣比該平坦部的密度低，故彈性高。而且，在緊固時，形成該凸緣的部分(圖1B中用附圖標記8表示的部分)的壓縮量，比形成該平坦部的部分(圖1B中用附圖標記9表示的部分)的壓縮量多，故在緊固時，應力集中於該凸緣，形成該凸緣的部分的面的壓力升高。
另外，該凸緣與該平坦部相比，密度低，故在緊固前，形成該凸緣的部分的緻密性低，通過緊固，形成該凸緣的部分被壓縮，變成與形成該平坦部的部分相同的厚度，故形成該凸緣的部分的密度升高。即，通過緊固，使形成該凸緣的部分的緻密性升高。特別是，本發明的片狀密封墊(2)中，通過緊固，形成該凸緣的部分的密度提高到與形成該平坦部的部分的密度相同的程度。因此，形成該凸緣的部分的緊固後的密封性比緊固前高。
由此，由於形成該凸緣的部分的密封性升高，故即使緊固力弱，本發明的片狀密封墊也可以確保充分的密封性。
因此，本發明的片狀密封墊(1)～(3)具有緻密的結構，且即使法蘭盤面的凹凸多，不用升高緊固力也可發揮充分的密封性能。
下面，列舉實施例對本發明進行更具體地說明，這些僅僅是舉例而並不是限制本發明。
實施例(實施例1)(密封墊基材片的製作)把基材纖維(芳香族聚醯胺纖維)15質量份及水1000質量份放入精煉機，使基材纖維分散在水中後，加入橡膠材料(NBR)30質量份、填充材料(高嶺土粘土)40質量份、橡膠藥品15質量份、凝固劑10質量份，得到原料漿液。然後，把該原料漿液用圓網抄造機進行抄造，然後在100℃下乾燥1小時，得到厚3.0mm的密封墊基材片。
(片狀密封墊的製造)把該密封墊基材片，衝裁成內徑35mm、外徑74mm的環形形狀，然後，用溫度為100℃的模具A進行壓制，得到平坦部厚度為1.5mm的壓縮片。此時，壓縮率D為0％，壓縮率E為50％。接著，把該壓縮片在150℃的烘箱中加熱0.5小時，得到片狀密封墊。所得到的片狀密封墊的平坦部的密度為2.0g/cm3、凸緣的密度為1.0g/cm3。
模具A內徑35mm、外徑74mm的環形形狀，模具A的形狀如圖4A、圖4B所示，圖4A為模具A的俯視圖，圖4B為圖4A中的X1-X1面切開時的端面的放大圖。另外，圖4A、圖4B中凹部23的剖面形狀為半徑為1.5mm的圓的一部分，圓孤部分相當於半徑為1.5mm的圓的圓周的1/3。下側部件22的形狀與上側部件21的形狀上下對稱。另外，圖中的尺寸單位為「mm」。
(密封性能的評價)在表面粗糙度25Rz的JIS10K25A的法蘭盤上安裝上述得到的片狀密封墊，用75kN的緊固力進行緊固，用1.0MPa的氮氣施加負荷。把法蘭盤放入水中，用10分鐘捕集從法蘭盤漏出的氮氣。然後，從捕集的氮氣體積算出每分鐘的洩漏量。結果示於表1。
實施例2(密封墊基材片的製作、片狀密封墊的製造及密封性能的評價)
除用模具B代替模具A以外，採用與實施例1同樣的方法進行。此時，壓縮率D為0％，壓縮率E為50％。另外，所得到的片狀密封墊的平坦部的密度為2.0g/cm3，凸緣的密度為1.0g/cm3。密封性能的評價結果示於表1。
模具B內徑35mm、外徑74mm的環形形狀，模具B的俯視圖與模具A相同，沿X1-X1面切開時的端面圖示於圖5。圖5中凹部27a、27b的剖面形狀均為半徑是1.5mm的圓的一部分，圓孤部分相當於半徑為1.5mm的圓的圓周的1/3。下側部件26的形狀與上側部件25的形狀上下對稱。另外，圖中的尺寸單位為「mm」。
實施例3(密封墊基材片的製作、片狀密封墊的製造及密封性能的評價)除用模具C代替模具A以外，採用與實施例1同樣的方法進行。此時，壓縮率D為0％，壓縮率E為50％。另外，所得到的片狀密封墊的平坦部的密度為2.0g/cm3、凸緣的密度為1.0g/cm3。密封性能的評價結果示於表1。
模具C內徑35mm、外徑74mm的環形形狀，模具B平面圖與模具A相同，沿X1-X1面切開時的端面圖示於圖6。另外，圖6中的凹部32的剖面形狀為寬3.0mm，高0.75mm的矩形，下側部件31的形狀與上側部件30的形狀上下對稱。另外，圖中的尺寸單位為「mm」。
比較例1(密封墊基材片的製作)採用與實施例1相同的方法進行，製得厚度3.0mm的密封墊基材片。
(片狀密封墊的製造)把該密封墊基材片在150℃的烘箱中加熱0.5小時後，衝裁成內徑35mm、外徑74mm的環形形狀，得到片狀密封墊。該片狀密封墊未經壓縮且未形成凸緣。
(密封性能的評價)除採用這樣得到的片狀密封墊以外，採用與實施例1同樣的方法進行評價。其結果示於表1。
比較例2(密封墊基材片的製作)採用與實施例1相同的方法進行，製得厚度3.0mm的密封墊基材片。
(片狀密封墊的製造)把該密封墊基材片通過100℃的熱輥，用線壓力5N/m以上的負荷進行壓延，得到厚1.5mm的壓延片。然後，把該壓延片在150℃的烘箱中加熱0.5小時後，衝裁成內徑35mm、外徑74mm的環形形狀，得到片狀密封墊。該片狀密封墊被壓縮，但未形成凸緣。
(密封性能的評價)除採用這樣得到的片狀密封墊以外，採用與實施例1同樣的方法進行評價。其結果示於表1。
表1
權利要求
1.一種片狀密封墊，是成型由基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品構成的組合物而得到的片狀密封墊，其特徵在於，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，平坦部的密度為1g/cm3以上，該凸緣的密度比該平坦部的密度低。
2.一種片狀密封墊，其特徵在於，該片狀密封墊是通過進行下述工序而得到的漿液配製工序，製得含有基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品的原料漿液；成型工序，把該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，壓縮該密封墊基材片，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；交聯工序，加熱該壓縮片而進行交聯反應，得到片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率比形成該平坦部的部分的壓縮率低。
3.一種片狀密封墊，是含有基材纖維、橡膠材料、填充材料及交聯成分的片狀密封墊，其特徵在於，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，平坦部的密度為1g/cm3以上，該凸緣的密度比該平坦部的密度低。
4.一種片狀密封墊的製造方法，其特徵在於，具有漿液配製工序，製得含有基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品的原料漿液；成型工序，把該原料漿液成型為片狀，進行乾燥，製得密封墊基材片；壓縮工序，壓縮該密封墊基材片，形成平坦部及凸緣，製成壓縮片；交聯工序，加熱該壓縮片而進行交聯反應，得到片狀密封墊，在該壓縮工序中，形成該凸緣的部分的壓縮率比形成該平坦部的部分的壓縮率低。
全文摘要
本發明提供一種片狀密封墊，該片狀密封墊是具有緻密結構的片狀密封墊，即使法蘭盤面凹凸大，用弱的緊固力也可以發揮良好的密封性。本發明的片狀密封墊，其特徵在於，其是成型出由基材纖維、橡膠材料、填充材料及橡膠藥品構成的組合物而得到的片狀密封墊，在該片狀密封墊的一個面或兩面上形成有凸緣，平坦部密度為1.0g/cm
文檔編號B29C43/00GK1940356SQ200610139829
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月20日 優先權日2005年9月29日
發明者糸井克豐, 齊藤浩史 申請人:霓佳斯株式會社