專利名稱：片狀密封墊片及其制造方法
技術領域：
本發明涉及石油化學廠設備、各種工業用機械裝置、汽車、船舶、家電等的廣泛領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：
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(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，在層疊于熱輥側的同時，進行溶劑的蒸發、硫化，將達到規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特的形狀，或優良的耐熱性，作為水、油、空氣、水蒸氣等流動的管的接頭或設備用的密封墊片，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，所以即使在抗拉強度較大，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，可呈現彈性，這樣，即使在緊固應力降低的情況下，可長期穩定地保持密封性。另外，由于石棉為天然礦物，因為有資源枯竭的擔心等原因，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纖維和有機纖維兩種或其中任意一種。
在JP特開2001-262126號公報中，公開了一種接合片，其是通過將由組成物構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范圍內的填料。該接合片的抗拉強度、壓縮率和柔軟性良好。
在JP特開2001-1726116號文獻中，公開了一種接合片，其是通過將由組成物構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，不產生混合材料附著于冷輥面上的現象，即使在高溫氣氛下使用，仍具有可實現增強緊固性的柔軟性。
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纖維或有機纖維，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，則在采用壓延輥，將材料層疊于熱輥側的步驟，在材料的表面上產生凹凸，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，抗拉強度與石棉接合片相比大大降低。
發明內容
于是，本發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良的密封性，并且抗拉強度呈現與石棉接合片相同的性能。
針對上述的實際情況，本發明人進行了深入探討的結果發現，抄制包含有機纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，在對其進行干燥后，進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纖維，并且呈現優良的密封性和與石棉接合片相同的抗拉強度等情況，由此，完成了本發明。
即，本發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纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，在對其進行干燥后，進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％以上的該有機纖維。
另外，本發明提供一種片狀密封墊片的制造方法，其特征在于，抄制包含有機纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進行干燥后，進行壓延，來獲得片狀件。
由于本發明片狀密封墊片通過抄制而制造，故可配合大量的有機纖維。另外，即使對抄漿片進行干燥，將其在2個輥之間壓延的情況下，仍不在材料的表面產生凹凸，可穩定地制作具有平滑的表面的片狀件。由此，具有優良的密封性，并且呈現與石棉接合片相同的抗拉強度。
具體實施例方式
本發明的片狀密封墊片為通過抄制包含有機纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進行干燥后，進行壓延而獲得的密封墊片。在本發明的片狀密封墊片中，有機纖維的配比在30％重量以上，最好在30～85重量％的范圍內，特別是最好在35～50重量％的范圍內。在本發明的片狀密封墊片中，在構成基材纖維的有機纖維的配比小于30重量％的場合，難于獲得抗拉強度良好的片狀件。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。
作為本發明片狀密封墊片所采用的有機纖維沒有特別限定，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，有機纖維可適當地與碳纖維、玻璃纖維、巖綿等的無機纖維中的1種或2種以上的成分組合使用。
作為本發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。可將1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。
作為本發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。
本發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。
為了制造本發明的片狀密封墊片，列舉有抄制包含有機纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進行干燥，然后對其進行壓延來獲得片狀件的方法。在制造該漿液時，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纖維的方面來說，首先，將有機纖維和水一起澆入勻漿機中，制作有機纖維均勻分散的第1漿液是優選的。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中，比如，形成厚度為3.0mm的抄漿片。另外，在采用有機纖維以外的纖維類，比如，無機纖維的場合，可獨立于第1漿液，制作分散有無機纖維的漿液，將該無機纖維分散漿液與第1漿液混合。另外，在無機纖維分散漿液中，也可混合有填料。作為漿液抄漿機，沒有特別限制，列舉有圓網抄漿機、長網抄漿機等，但是，從合格率良好的方面來說，最好采用圓網抄漿機。
對抄漿片進行干燥，然后，對其進行壓延。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個熱輥之間的方法(加熱壓延方法)和采用壓力機進行壓延的方法，但是，其中，從呈現較高的生產性的方面來說，最好采用通過2個熱輥之間的方法(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，按照規定的線壓荷載進行壓延的方法。另外，為了進行硫化處理，從熱輥之間獲得的片狀件也可在高壓釜中，進行2次硫化處理。
對于這樣獲得的片狀密封墊片，在該片中，有機纖維均勻地纏繞而分散，并且在表面，未確認有凹凸。由此，即使在有機纖維與石棉相比較，纖維直徑較粗且剛直的情況下，呈現優良的密封性，并且呈現與石棉接合片相同的抗拉強度。由此，可長期穩定地防止內部流體的密封泄漏。
作為本發明的片狀密封墊片的物理性質，抗拉強度在20～50MPa的范圍內，柔軟性在10～15的范圍內。另外，本發明的片狀密封墊片作為在石油化學廠設備、各種工業用機械設備、汽車、船舶、家電等廣泛領域內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。
下面列舉實施例，對本發明進行更加具體的描述，但是，其僅僅為示例性的，不構成對本發明的限制。
實施例1將有機纖維與水一起澆到勻漿機中，制造有機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，通過圓網抄漿機，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，然后，使干燥抄漿片通過100℃的熱輥之間，用線壓在100kgf/cm以上的荷載進行壓延，獲得厚度為1.5mm的片。通過在150℃的溫度下，對該片進行硫化處理達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，數值為重量％。對所獲得的NA片狀密封墊片的抗拉強度和密封性進行評價。另外，抗拉強度的測定按照JISR3453接合片的試驗規格進行。另外，密封性在JIS10K25A的法蘭上，緊固NA片狀密封墊片，施加1.0MPa的氮氣體的負荷，在放置10分鐘后，放入水中，俘獲所發生的氣泡達10分鐘，計算每分鐘的泄漏量。表2表示其結果。
實施例2除了按照表1所示的配合比使用表1所示的材料以外，按照與實施例1相同的方法進行。其結果在表2中給出。
比較例1通過高速攪拌機，以低速旋轉20分鐘表1所述配合比的有機纖維、橡膠、橡膠助劑、填料來進行混合，調制成混合材料。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，在層疊于熱輥側的同時，對其進行加壓硫化成形，獲得厚度為1.5mm的NA片狀密封墊片。與實施例1相同，對已獲得的NA片狀密封墊片的抗拉強度和密封性進行評價。表2表示其結果。
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表示其結果。
表1
表2
根據表2可知，實施例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度，密封性也良好。另外，對于比較例1，抗拉強度雖良好，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，抗拉強度為比較例3的一半以下。
權利要求
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纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進行干燥后，進行壓延而獲得的片狀件，在片狀密封墊片中，包含30％以上的上述有機纖維。
2.根據權利要求1所述的片狀密封墊片，其特征在于，上述有機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，抄制包含有機纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，對其進行干燥后，進行壓延，來獲得片狀件。
4.根據權利要求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纖維構成的第1漿液中，投入橡膠、填料和橡膠助劑來制作。
5.根據權利要求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％以上的上述有機纖維。
全文摘要
本發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纖維、橡膠、填料和橡膠助劑的漿液，在對其進行干燥后，進行壓延而獲得，在片狀密封墊片中，該有機纖維占30％以上，其具有優良的密封性，并且抗拉強度呈現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 優先權日2004年7月20日
發明者糸井克豐, 齊藤浩史 申請人:霓佳斯株式會社