專利名稱：片狀密封墊片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化學(xué)廠設(shè)備、各種工業(yè)用機(jī)械裝置、汽車、船舶、家電等的廣泛領(lǐng)域所使用的非石棉系片狀密封墊片(在下面也稱為“NA片狀密封墊片”)及其制造方法。
背景技術(shù)：
接合片通過下述的方式制造，該方式為在基材纖維、填充件、橡膠助劑中，通過高速攪拌機(jī)(Henschel Mixer)等充分地混合溶解于溶劑中的橡膠，制備混合材料組合物，接著，將該混合材料組合物投入到由加熱到約150℃的熱輥和保持在約20℃的冷輥形成的一對壓延輥之間，在層疊于熱輥側(cè)的同時(shí)，進(jìn)行溶劑的蒸發(fā)、硫化，將達(dá)到規(guī)定厚度的片從熱輥剝離開。
以往，接合片中廣泛采用了在基材纖維中使用了石棉的石棉接合片，該接合片利用石棉獨(dú)特的形狀，或優(yōu)良的耐熱性，作為水、油、空氣、水蒸氣等流動(dòng)的管的接頭或設(shè)備用的密封墊片，而被沖剪加工，然后被使用。石棉接合片包含雖是無機(jī)物可非常柔軟且高度原纖化了的石棉65～85重量％，在接合片中，石棉纖維處于充分分散而纏繞的狀態(tài)，所以即使在抗拉強(qiáng)度較大，并且柔軟，在加熱后，橡膠性能變差的情況下，由石棉彼此之間的纏繞，可呈現(xiàn)彈性，這樣，即使在緊固應(yīng)力降低的情況下，可長期穩(wěn)定地保持密封性。另外，由于石棉為天然礦物，因?yàn)橛匈Y源枯竭的擔(dān)心等原因，故在最近，完全不使用石棉，而使用稱為無石棉接合片或非石棉接合片的NA接合片，他們使用石棉以外的無機(jī)纖維和有機(jī)纖維兩種或其中任意一種。
在JP特開2001-262126號公報(bào)中，公開了一種接合片，其是通過將由組成物構(gòu)成的混合材料投入到熱輥和冷輥之間，將片狀件層疊于熱輥側(cè)來獲得的，該組合物由除了石棉以外的基材纖維、橡膠、填料和橡膠助劑形成，在該接合片中，包含40重量％以上的粒徑在5～15μm范圍內(nèi)的填料。該接合片的抗拉強(qiáng)度、壓縮率和柔軟性良好。
在JP特開2001-1726116號文獻(xiàn)中，公開了一種接合片，其是通過將由組成物構(gòu)成的混合材料投入到熱輥和冷輥之間，將片狀件層疊于熱輥側(cè)來獲得的，該組合物由除了石棉以外的基材纖維、橡膠、填料和橡膠助劑形成，在該接合片中，包含聚四氟乙烯樹脂纖維。該接合片在Na接合片的制造工序中，不產(chǎn)生混合材料附著于冷輥面上的現(xiàn)象，即使在高溫氣氛下使用，仍具有可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)緊固性的柔軟性。
但是，在過去的接合片中，所采用的基材纖維為石棉以外的無機(jī)纖維或有機(jī)纖維，與石棉相比較，纖維直徑較粗，剛性較大，同樣對于添加量，如石棉那樣，添加到50～85重量％時(shí)，則在采用壓延輥，將材料層疊于熱輥側(cè)的步驟，在材料的表面上產(chǎn)生凹凸，作用于材料上的荷載的平衡被破壞，所以無法從輥脫落，制成片狀。于是，具有下述的問題，即，無法如石棉接合片那樣，配合較大量的基材纖維，抗拉強(qiáng)度與石棉接合片相比大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于解決上述過去的課題，提供一種NA片狀密封墊片，該片狀密封墊片具有優(yōu)良的密封性，并且抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)與石棉接合片相同的性能。
針對上述的實(shí)際情況，本發(fā)明人進(jìn)行了深入探討的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，在對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延而獲得的片狀件，在片狀密封墊片中，可配合大量的該有機(jī)纖維，并且呈現(xiàn)優(yōu)良的密封性和與石棉接合片相同的抗拉強(qiáng)度等情況，由此，完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種片狀密封墊片，該片狀密封墊片為抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，在對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延而獲得的片狀件，其特征在于，在片狀密封墊片中，包含30％以上的該有機(jī)纖維。
另外，本發(fā)明提供一種片狀密封墊片的制造方法，其特征在于，抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延，來獲得片狀件。
由于本發(fā)明片狀密封墊片通過抄制而制造，故可配合大量的有機(jī)纖維。另外，即使對抄漿片進(jìn)行干燥，將其在2個(gè)輥之間壓延的情況下，仍不在材料的表面產(chǎn)生凹凸，可穩(wěn)定地制作具有平滑的表面的片狀件。由此，具有優(yōu)良的密封性，并且呈現(xiàn)與石棉接合片相同的抗拉強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的片狀密封墊片為通過抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延而獲得的密封墊片。在本發(fā)明的片狀密封墊片中，有機(jī)纖維的配比在30％重量以上，最好在30～85重量％的范圍內(nèi)，特別是最好在35～50重量％的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的片狀密封墊片中，在構(gòu)成基材纖維的有機(jī)纖維的配比小于30重量％的場合，難于獲得抗拉強(qiáng)度良好的片狀件。另外，即使在過多的情況下，橡膠、填料和橡膠助劑等其它有效成分的配比減少，故不好。
作為本發(fā)明片狀密封墊片所采用的有機(jī)纖維沒有特別限定，列舉有比如，芳香族聚酰胺纖維、聚酰胺系纖維、聚苯撐苯并雙噁唑(PBO纖維)、聚烯烴系纖維、聚酯系纖維、聚丙烯腈系纖維、聚乙烯醇系纖維、聚氯乙烯系纖維、聚硫脲系纖維、聚氨基甲酸酯系纖維、多氟碳系纖維、酚醛系纖維、纖維素系纖維等，其中，從耐熱性較高的方面來說，最好采用芳香族聚酰胺纖維、聚苯撐苯雙并噁唑(PBO纖維)。這些有機(jī)纖維可按照將1種或2種以上的成分組合的方式使用。另外，有機(jī)纖維可適當(dāng)?shù)嘏c碳纖維、玻璃纖維、巖綿等的無機(jī)纖維中的1種或2種以上的成分組合使用。
作為本發(fā)明的片狀密封墊片所采用的橡膠，列舉有丙烯腈丁二烯橡膠、氫化(hydrogen)丙烯腈丁二烯橡膠、丙烯酸類橡膠、丙烯腈橡膠、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、硅橡膠、氟化硅橡膠、氯磺化橡膠、乙烯乙酸乙烯橡膠、氯化聚乙烯、氯化丁基橡膠、環(huán)氧氯丙烷橡膠、丙烯腈-異戊二烯腈、天然橡膠、異戊二烯橡膠等，其中，從耐油性較高的方面來說，最好為丙烯腈丁二烯橡膠?？蓪?種或2種以上的這些橡膠組合使用。最好，在片狀密封墊片中，橡膠的配比在10～40重量％的范圍內(nèi)。
作為本發(fā)明的片狀密封墊片所采用的填料，列舉有高齡土、滑石、硅石、硫酸鋇、碳酸氫鈉、云母、石墨、絹云母、硅灰石、白炭黑、煅燒粘土、氫氧化鋁、氫氧化鎂、玻璃珠等。在片狀密封墊片中，填料的配比在5～30重量％的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的片狀密封墊片所采用的橡膠助劑可采用硫化劑、硫化促進(jìn)劑、老化防止劑、早期硫化防止劑、塑性劑和著色劑等過去的橡膠中所配合的公知的橡膠助劑。作為硫化劑，列舉有硫磺、氧化鋅、氧化鎂、過氧化物、二硝基苯等。作為硫化促進(jìn)劑，列舉有聚胺系化合物、醛胺系化合物、氨荒酰系化合物、二硫代氨基甲酸鹽系化合物、亞磺酰氨系化合物、噻唑系化合物、胍系化合物、硫脲系化合物、黃原酸化合物等。
為了制造本發(fā)明的片狀密封墊片，列舉有抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進(jìn)行干燥，然后對其進(jìn)行壓延來獲得片狀件的方法。在制造該漿液時(shí)，作為原料的投入步驟，沒有特別的限制，但是，從可在片狀密封墊片中，能夠均勻地混合大量的有機(jī)纖維的方面來說，首先，將有機(jī)纖維和水一起澆入勻漿機(jī)中，制作有機(jī)纖維均勻分散的第1漿液是優(yōu)選的。接著，在第1漿液中，投入橡膠、填料和橡膠助劑，或凝固劑，獲得漿狀物。將該漿液澆入公知的抄漿機(jī)中，比如，形成厚度為3.0mm的抄漿片。另外，在采用有機(jī)纖維以外的纖維類，比如，無機(jī)纖維的場合，可獨(dú)立于第1漿液，制作分散有無機(jī)纖維的漿液，將該無機(jī)纖維分散漿液與第1漿液混合。另外，在無機(jī)纖維分散漿液中，也可混合有填料。作為漿液抄漿機(jī)，沒有特別限制，列舉有圓網(wǎng)抄漿機(jī)、長網(wǎng)抄漿機(jī)等，但是，從合格率良好的方面來說，最好采用圓網(wǎng)抄漿機(jī)。
對抄漿片進(jìn)行干燥，然后，對其進(jìn)行壓延。如果是壓延后的片厚度為比如3.0mm的抄漿片，則壓延到比如，1.5mm。壓延方法不特別限制，列舉有通過2個(gè)熱輥之間的方法(加熱壓延方法)和采用壓力機(jī)進(jìn)行壓延的方法，但是，其中，從呈現(xiàn)較高的生產(chǎn)性的方面來說，最好采用通過2個(gè)熱輥之間的方法(加熱壓延方法)。作為加熱壓延方法的具體實(shí)例，列舉有比如，使干燥抄漿片通過加熱到100～120℃的熱輥之間，按照規(guī)定的線壓荷載進(jìn)行壓延的方法。另外，為了進(jìn)行硫化處理，從熱輥之間獲得的片狀件也可在高壓釜中，進(jìn)行2次硫化處理。
對于這樣獲得的片狀密封墊片，在該片中，有機(jī)纖維均勻地纏繞而分散，并且在表面，未確認(rèn)有凹凸。由此，即使在有機(jī)纖維與石棉相比較，纖維直徑較粗且剛直的情況下，呈現(xiàn)優(yōu)良的密封性，并且呈現(xiàn)與石棉接合片相同的抗拉強(qiáng)度。由此，可長期穩(wěn)定地防止內(nèi)部流體的密封泄漏。
作為本發(fā)明的片狀密封墊片的物理性質(zhì)，抗拉強(qiáng)度在20～50MPa的范圍內(nèi)，柔軟性在10～15的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明的片狀密封墊片作為在石油化學(xué)廠設(shè)備、各種工業(yè)用機(jī)械設(shè)備、汽車、船舶、家電等廣泛領(lǐng)域內(nèi)使用的密封墊片基材，通過膏涂敷，或非涂敷的方式安裝于法蘭上。
下面列舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行更加具體的描述，但是，其僅僅為示例性的，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1將有機(jī)纖維與水一起澆到勻漿機(jī)中，制造有機(jī)纖維的分散良好的第1漿液。接著，在第1漿液中，投入剩余的橡膠、填料和橡膠助劑，獲得漿液狀的原料。然后，通過圓網(wǎng)抄漿機(jī)，制造厚度為3.0mm的抄漿片，接著，在100℃的溫度下對其干燥1小時(shí)，然后，使干燥抄漿片通過100℃的熱輥之間，用線壓在100kgf/cm以上的荷載進(jìn)行壓延，獲得厚度為1.5mm的片。通過在150℃的溫度下，對該片進(jìn)行硫化處理達(dá)30分鐘，獲得厚度為1.5mm的NA片狀密封墊片。另外，漿液中的各原料的投入量使精加工NA片狀密封墊片的組成在表1中給出的比例。在表1中，數(shù)值為重量％。對所獲得的NA片狀密封墊片的抗拉強(qiáng)度和密封性進(jìn)行評價(jià)。另外，抗拉強(qiáng)度的測定按照J(rèn)ISR3453接合片的試驗(yàn)規(guī)格進(jìn)行。另外，密封性在JIS10K25A的法蘭上，緊固N(yùn)A片狀密封墊片，施加1.0MPa的氮?dú)怏w的負(fù)荷，在放置10分鐘后，放入水中，俘獲所發(fā)生的氣泡達(dá)10分鐘，計(jì)算每分鐘的泄漏量。表2表示其結(jié)果。
實(shí)施例2除了按照表1所示的配合比使用表1所示的材料以外，按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行。其結(jié)果在表2中給出。
比較例1通過高速攪拌機(jī)，以低速旋轉(zhuǎn)20分鐘表1所述配合比的有機(jī)纖維、橡膠、橡膠助劑、填料來進(jìn)行混合，調(diào)制成混合材料。將已獲得的混合材料投入到加熱至150℃的熱輥和保持在20℃的冷輥之間，在層疊于熱輥側(cè)的同時(shí)，對其進(jìn)行加壓硫化成形，獲得厚度為1.5mm的NA片狀密封墊片。與實(shí)施例1相同，對已獲得的NA片狀密封墊片的抗拉強(qiáng)度和密封性進(jìn)行評價(jià)。表2表示其結(jié)果。
比較例2采用表1的比較例2的配比的材料，按照與比較例1相同的方法，制造厚度為1.5mm的NA片狀密封墊片。表2表示其結(jié)果。
比較例3采用表1的比較例3的配比的材料，按照與比較例1相同的方法，制造厚度為1.5mm的NA片狀密封墊片。表2表示其結(jié)果。
表1

表2

根據(jù)表2可知，實(shí)施例1、2的NA片狀密封墊片具有與采用石棉纖維的比較例3相同程度以上的抗拉強(qiáng)度，密封性也良好。另外，對于比較例1，抗拉強(qiáng)度雖良好，但是，由于在片表面具有凹凸，密封性變差。另外，對于比較例2，密封性雖良好，但是，抗拉強(qiáng)度為比較例3的一半以下。
權(quán)利要求
1.一種片狀密封墊片，其特征在于，該片狀密封墊片是通過抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延而獲得的片狀件，在片狀密封墊片中，包含30％以上的上述有機(jī)纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片狀密封墊片，其特征在于，上述有機(jī)纖維為芳香族聚酰胺纖維。
3.一種片狀密封墊片的制造方法，其特征在于，抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延，來獲得片狀件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的片狀密封墊片的制造方法，其特征在于，上述漿液通過在由水和有機(jī)纖維構(gòu)成的第1漿液中，投入橡膠、填料和橡膠助劑來制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的片狀密封墊片的制造方法，其特征在于，在片狀密封墊片中，包含30％以上的上述有機(jī)纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非石棉系片狀密封墊片及其制造方法，該片狀密封墊片通過抄制包含有機(jī)纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，在對其進(jìn)行干燥后，進(jìn)行壓延而獲得，在片狀密封墊片中，該有機(jī)纖維占30％以上，其具有優(yōu)良的密封性，并且抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)與石棉片狀密封墊片相同的性能。
文檔編號C08L21/00GK1724606SQ20051008440
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者糸井克豐, 齊藤浩史 申請人:霓佳斯株式會(huì)社