专利名称：片状密封垫及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在石化厂、各种工业用机械装置、汽车、食品、家电等广泛领域中使用的用于密封高压设备等的连接部的片状密封垫。
背景技术：
片状密封垫，例如，在高压配管彼此连接时夹在高压配管的法兰盘面之间进行使用。另外，由于片状密封垫可冲裁使用，从易于应对各种尺寸、不同形状的方面看，是优异的，故可在上述石化厂等广泛领域中使用。
通常片状密封垫是通过如下方法进行制造采用精炼机使基材纤维分散在水中，再添加橡胶材料、填充材料及橡胶药品，得到原料浆液，然后，用抄造机对该原料浆液进行抄造，制作抄造片，然后，把该抄造片在约100℃的温度下加以干燥。进一步，为提高片状密封垫的密度，使片状密封垫变得致密，或使片状密封垫的表面平滑，也有通过对该抄造片干燥后得到的片状密封垫，施加高负荷并通过热辊等方法进行压延。
这样，由于通过压延等被压缩的片状密封垫具有致密的结构，与未经压缩的片状密封垫相比，密封性高，故特别适于高压设备。
但是，压缩过的片状密封垫，与未压缩过的片状密封垫相比，弹性低，压缩量小。因此，当法兰盘面上具有凹凸时，由于片状密封垫与法兰盘间产生间隙，故有时发生泄漏。而且，在该情况下，必须以更强的力进行紧固，片状密封垫越大，所需要的紧固力越强，根据情况，有时紧固也变得困难。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种片状密封垫，该片状密封垫是具有致密的结构的片状密封垫，即使法兰盘面凹凸大，用弱的紧固力也可以发挥良好的密封性。
本发明人为了解决上述现有技术中的问题，进行悉心研究的结果发现，在压缩进行交联反应前的密封垫基材片时，通过降低一部分压缩力，在片状密封垫上形成密度比平坦部低的凸缘时，在紧固时，由于应力集中于该凸缘，故即使以低的紧固力，片状密封垫也可以发挥充分的密封性，从而完成了本发明。
即，本发明(1)提供一种片状密封垫，其是成型由基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品构成的组合物而得到的片状密封垫，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，平坦部的密度为1g/cm3以上，该凸缘的密度比平坦部的密度低。
另外，本发明(2)提供一种片状密封垫，其是通过进行下述这些工序而得到的片状密封垫浆液配制工序，制成含基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品的原料浆液；成型工序，将该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，把该密封垫基材片进行压缩，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；以及，交联工序，加热该压缩片进行交联反应，制得片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率比形成该平坦部的部分的压缩率低。
另外，本发明(3)提供一种片状密封垫，其为含有基材纤维、橡胶材料、填充材料及交联成分的片状密封垫，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，平坦部的密度为1g/cm3以上，该凸缘的密度比平坦部的密度低。
另外，本发明(4)提供一种片状密封垫的制造方法，具有浆液配制工序，配制含基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品的原料浆液；成型工序，将该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，把该密封垫基材片进行压缩，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；以及，交联工序，加热该压缩片进行交联，制得片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率比形成该平坦部的部分的压缩率低。
按照本发明，可以提供一种片状密封垫，其为具有致密结构的片状密封垫，即使法兰盘面的凹凸大，也能以弱的紧固力发挥良好的密封性。
图1A、图1B是本发明实施方式例的片状密封垫。
图2A～图2E是表示凸缘的剖面形状的图。
图3A～图3C是表示在压缩工序中对密封垫基材片进行压缩，得到压缩片的状态的示意图。
图4A、图4B是表示实施例1涉及的模具A的图。
图5是表示实施例2涉及的模具B的图。
图6是表示实施例3涉及的模具C的图。
具体实施例方式
本发明第一方式的片状密封垫(下面也称作本发明的片状密封垫(1))，是成型由基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品构成的组合物而得到的片状密封垫，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，平坦部的密度为1g/cm3以上，该凸缘的密度比平坦部的密度低。
本发明第二方式的片状密封垫(下面也称作本发明的片状密封垫(2))是通过进行下述这些工序而制得的片状密封垫浆液配制工序，制成含基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品的原料浆液；成型工序，将该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，把该密封垫基材片进行压缩，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；以及，交联工序，加热该压缩片而进行交联反应，制得片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率比形成该平坦部的部分的密度低。
本发明第三方式的片状密封垫(下面也称作本发明的片状密封垫(3))，是含有基材纤维、橡胶材料、填充材料及交联成分的片状密封垫，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，该平坦部的密度为1g/cm3以上，该凸缘的密度比该平坦部的密度低。
首先，对本发明的片状密封垫(1)～(3)的形状进行说明。在本发明的片状密封垫(1)～(3)的片状密封垫的一个面或两面上，即在与该高压设备的法兰盘面接触的面的两面或一个面上形成有凸缘，该凸缘比平坦部的密度低。
图1A、图1B是本发明的实施方式例的片状密封垫，是在高压配管彼此连接时，夹在该高压配管的法兰盘面之间使用的片状密封垫。图1A为该片状密封垫的俯视图，图1B为该片状密封垫沿X-X面切开时的端面放大图。另外，在使用该片状密封垫的状态下，图1A中片状密封垫1的内侧为高压区域Y，外侧为低压区域Z。
在图1A、图1B中，在片状密封垫1与法兰盘面的接触面上，形成有凸缘2，即在该片状密封垫1的周围方向上连续的凸部。即，以围绕该高压区域Y的方式，在该片状密封垫的两面形成该凸缘2。换而言之，该凸缘2和连接该高压区域Y与该低压区域Z的Y-Z线(图1A中用虚线表示)相交叉，而形成在该片状密封垫的两面上。
形成该凸缘2的面，是片状密封垫的一个面或两面的任何一方均可，但从提高片状密封垫的密封性能方面考虑，优选为两面。
在图1A、图1B中，该凸缘的剖面形状为半圆，但未作特别限定，如图2A～图2E所示，作为其他的凸缘的剖面形状，可以列举出三角形(图2A)、矩形(图2B、图2C)、半橢圆形(图2D)等。另外，当在片状密封垫圈的两面上形成该凸缘时，该凸缘的剖面形状既可以相同，也可以相异。另外，在图1中，在片状密封垫的1个面上形成的凸缘数为1，但未作特别限定，也可以为2以上，此时，该凸缘的剖面形状既可以相同，也可以相异。例如，在图2E的片状密封垫中，形成在1个面上的、与连接高压区域与低压区域的线相交叉的凸缘数为2。
该凸缘2的密度比平坦部3的密度低。还有，本发明中所谓的该平坦部，意指没有形成该凸缘的片状密封垫的部分。
该凸缘2的密度，优选为0.5～2.5g/cm3，特别优选为0.5～1.5g/cm3。另外，该平坦部3的密度优选为1.0～2.5g/cm3，特别优选为1.5～2.0g/cm3。还有，当对该凸缘2的密度进行局部观察时，通常凸缘的部位不同，密度也不同，所谓本发明中的该凸缘2的密度，意指该凸缘2全体的平均密度。另外，该平坦部3的密度也同样，所谓该平坦部3的密度，意指该平坦部3全体的平均密度。
对该平坦部3的密度与该凸缘2的密度的差(平坦部的密度—凸缘的密度)，未作特别限定，但优选为0.2～2.0g/cm3、特别优选为0.5～1.7g/cm3。当该凸缘2的密度与平坦部3的密度的差处于上述范围内时，片状密封垫的密封性能高。
该片状密封垫1的厚度4(平坦部的厚度)，因使用片状密封垫的对象物的不同而不同，约为1.0～15.0mm，优选为1.5～10.0mm。
对该凸缘2的高度5未作特别限定，但优选为0.1～10.0mm，特别优选为0.5～8.0mm。当该凸缘2的高度5达到上述范围时，可提高片状密封垫的密封性能。
对该凸缘2的高度5与该片状密封垫1的厚度4之比(凸缘高度/片状密封垫厚度)，未作特别限定，但优选为0.01～0.8，特别优选为0.1～0.6。当该凸缘2的高度5与该片状密封垫1的厚度4之比处于上述范围，可提高片状密封垫的密封性能。
可根据密封面的宽度7适当选择该凸缘2的宽度6，但优选为0.5～15.0mm，特别优选为1.0～10.0mm。当该凸缘2的宽度6处于上述范围时，可提高片状密封垫的密封性能。另外，该凸缘2的宽度6与该密封面的宽度7之比(凸缘宽度/密封面宽度)优选为0.02～0.6，特别优选为0.04～0.4。当该凸缘2的宽度6与该密封面的宽度7之比处于上述范围内，可提高片状密封垫的密封性能。
本发明的片状密封垫圈(1)涉及的基材纤维，可以为有机纤维或有机纤维与无机纤维的组合的任何一种。作为该有机纤维，只要是用于片状密封垫的有机纤维即可而未作特别限定，可以列举出芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维(PBO纤维)、聚烯烃纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚尿素纤维、聚氨酯纤维、聚氟烃纤维、纤维素纤维等。其中，芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维，在提高片状密封垫的耐热性方面为优选。另外，该有机纤维既可1种单独使用，也可2种以上并用。作为该无机纤维，未作特别限定，可以列举出炭纤维、玻璃纤维、石棉等。
在本发明的片状密封垫圈(1)中，由该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品构成的组合物中的该基材纤维的含量为该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量的3～50质量％，优选为7～30质量％。
作为本发明的片状密封垫(1)涉及的橡胶材料，只要是用于片状密封垫的橡胶材料即可而未作特别限定，可以列举出丙烯腈丁二烯橡胶、氢化丙烯腈丁二烯橡胶、丙烯橡胶、乙丙橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、乙烯醋酸乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯化丁基橡胶、表氯醇橡胶、腈基异戊二烯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶等。其中，丙烯腈丁二烯橡胶从提高片状密封垫的耐油性考虑为优选。另外，该橡胶材料，既可1种单独使用，也可2种以上并用。
在本发明的片状密封垫(1)中，由该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品构成的组合物中的该橡胶材料的含量为该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量的5～40质量％、优选为7～30质量％。
本发明的片状密封垫(1)涉及的填充材料，只要是用于片状密封垫的填充材料即可而未作特别限定，可以列举出高岭土、滑石、硫酸钡、重碳酸钠、云母、石墨、丝云母、硅灰石、二氧化硅、焙烧粘土、氢氧化铝、氢氧化镁、玻璃珠等。
本发明的片状密封垫圈(1)中，由该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品构成的组合物中的该填充材料的含量，相对于该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量达到25～80质量％，优选40～60质量％。
本发明的片状密封垫(1)涉及的橡胶药品为交联剂、与根据需要适当使用的交联促进剂、防老剂、防焦剂、增塑剂、着色剂等片状密封垫中使用的公知的添加剂的混合物。
该橡胶药品中的该交联剂，通过加热，与该橡胶材料发生交联反应，形成3维网状结构。通过该交联反应，该交联剂变成把该橡胶材料彼此连结的交联成分。作为该交联剂，只要是用于片状密封垫的交联剂即可而未作特别限定，可以列举出硫黄、氧化锌、氧化镁、过氧化物、二硝基苯、烷基酚醛树脂等。
对该橡胶药品中的该交联剂含量，未作特别限定，优选为0.1～20.0质量％，特别优选为0.5～15.0质量％。
该橡胶药品中的交联促进剂为促进该橡胶材料与该交联剂的交联反应的物质，作为该交联促进剂，可以列举出聚胺化合物、乙醛胺化合物、秋兰姆化合物、二硫代氨基甲酸盐化合物、亚磺酰胺化合物、噻唑化合物、胍基化合物、硫脲化合物、黄原酸盐化合物等。
该橡胶药品中的该防老剂、该防焦剂、该增塑剂、该着色剂，只要是用于片状密封垫的公知的即可而未作特别限定。
在本发明的片状密封垫(1)中，作为成型由该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品构成的组合物的方法，未作特别限定，例如，可以列举出进行下述工序的方法浆液配制工序，配制含有该组合物的原料浆液；成型工序，将该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，把该密封垫基材片进行压缩，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；以及，交联工序，把该压缩片加热而进行交联反应，制成片状密封垫。
本发明的片状密封垫(2)是通过这样的方法制得的片状密封垫，该方法具有浆液配制工序，配置含该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的原料浆液；成型工序，将该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，把该密封垫基材片进行压缩，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；以及，交联工序，把该压缩片加热而进行交联反应，制成片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率，比形成该平坦部的部分的压缩率低。
本发明的片状密封垫(2)中，该浆液配制工序涉及的基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品与本发明的片状密封垫(1)涉及的基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品相同。
在该浆液配制工序中，该原料浆液是通过把该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品，分散在水等溶剂中进行配制。具体而言，例如，用精炼机把该基材纤维分散在水中，再添加该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品，进一步添加凝固剂进行制造。
为了提高该成型工序的成型性，该原料浆液可以含有凝固剂。作为该凝固剂，可以使用用于制造片状密封垫的公知的凝固剂。
在该原料浆液中，该基材纤维的含量为该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量的3～50质量％，优选为7～30质量％。
在该原料浆液中，该橡胶材料的含量为该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量的5～40质量％，优选为7～30质量％。
在该原料浆液中，该填充材料的含量为该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量的25～80质量％，优选为40～60质量％。
在该原料浆液中，该橡胶药品的含量为该基材纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的合计质量的0.1～20质量％，优选为0.5～15质量％。
本发明的片状密封垫(2)涉及的成型工序，是把该原料浆液成型为片状，进行干燥，制成该密封垫基材片的工序。
作为把该原料浆液成型为片状的方法，未作特别限定，可以列举出抄造该原料浆液的方法、采用压延辊成型该原料浆液的方法等。其中，抄造该原料浆液的方法，从提高产品合格率考虑为优选，特别优选采用圆网抄造机抄造该原料浆液。
然后，把得到的成型物进行干燥。此干燥时的干燥温度低于该橡胶材料与该交联剂发生交联反应的温度，因该交联剂而异，约为20～150℃，优选为40～100℃，干燥时间为0.1～48小时，优选为6～24小时。
该密封垫基材片的厚度，按照片状密封垫的厚度适当选择，约为1.2～30.0mm，优选为2.0～20.0mm。
另外，在该成型工序的下一工序、即该压缩工序进行前，通过冲裁，可以把该密封垫基材片的平面形状成型为片状密封垫的平面形状。
本发明的片状密封垫(3)涉及的压缩工序，是压缩该密封垫基材片，形成平坦部及凸缘，制得该压缩片的工序。
参照图3A～图3C对该压缩工序进行说明。图3A～图3C是表示在该压缩工序中压缩该密封垫基材片，得到压缩片状态的示意图，是将密封垫基材片及模具以垂直于周围方向的面切开时的剖面的立体图。另外，图3A表示压缩前的状态，图3B表示压缩时的状态，图3C表示通过压缩得到的压缩片。
成型为片状密封垫的平面形状的密封垫基材片12为平面形状，与片状密封垫的平面形状相同，被周围方向具有连续凹部13的模具11、11所夹(图3A)，用该模具11、11压缩该密封垫基材片12，使压缩片的平坦部14的厚度达到规定的厚度，形成该压缩片的平坦部14及压缩片的凸缘15(图3B)，从而得到形成有凸缘的压缩片16(图3C)。
在该压缩工序中，形成凸缘17的部分的压缩率，低于形成平坦部的部分18的压缩率。在图3A～图3C所示的压缩工序中，因模具11、11具有该凹部13，故在该凹部13，该密封垫圈基材12没有被压缩，或是即使被压缩，压缩率也小。即，通过采用周围方向具有连续凹部的模具进行压缩，可以使形成该凸缘的部分17的压缩率，低于形成该平坦部的部分18的压缩率。在本发明中，所谓压缩率，意指压缩片的压缩量相对于压缩前的密封垫基材片的厚度的百分率。在图3A～图3C中，把压缩前的该密封垫基材片12的厚度作为A，把形成该压缩后的凸缘的部分的厚度作为B，把形成压缩后的平坦部的部分的厚度作为C，则形成该凸缘的部分17的压缩率D用下式(1)求出压缩率D(％)＝{(A-B)/A}×100 (1)另外，形成该平坦部的部分18的压缩率E用下式(2)求出压缩率E(％)＝{(A-C)/A}×100 (2)另外，通过使形成该凸缘的部分17的压缩率D，低于形成该平坦部的部分18的压缩率，可以使该压缩片的凸缘15的密度低于该压缩片的平坦部14的密度。因此，本发明的片状密封垫2的凸缘密度低于平坦部的密度。
形成该平坦部的部分18的压缩率E，优选为5～80％，特别优选为30～70％。
对形成该平坦部的部分18的压缩率E与形成该凸缘的部分17的压缩率D之差(压缩率E-压缩率D)，未作特别限定，但优选为5～80％、特别优选为30～70％。当形成该平坦部的部分18的压缩率E与形成该凸缘的部分17的压缩率D之差，处在上述范围内时，则片状密封垫的密封性能高。
该压缩片的平坦部14的厚度C，优选为1.0～15.0mm，特别优选为1.5～10.0mm。
在该压缩工序中，进行该压缩时的该模具11的温度达到20～200℃，优选100～160℃。还有，当该模具11的温度，为该橡胶材料与该交联剂发生交联反应的温度以上时，在该压缩时，在该压缩片16的表面附近发生交联反应。另外，当该模具11的温度，为该橡胶材料与该交联剂发生交联反应的温度以上时，在压缩后，通过把该压缩片16保持在该模具11、11之间一定时间，也可使该压缩工序及该交联工序连续进行。
该凹部13的剖面形状及数目，可根据片状密封垫上形成的凸缘的剖面形状及数目进行适当选择。另外，该模具11的宽度只要为该密封垫基材片12的宽度以上的长度即可而未作特别限定。
另外，当压缩前的该密封垫基材片没有成型为片状密封垫的平面形状时，在该压缩工序，与该密封垫基材片压缩的同时，可以冲裁为片状密封垫的平面形状。
本发明的片状密封垫(2)涉及的交联工序是对该压缩片加热而进行交联反应，制得片状密封垫的工序。
在该交联工序中，进行该压缩片加热时的加热温度为该橡胶材料与该交联剂发生交联反应的温度以上，因该交联剂而异，但优选为100～200℃，特别优选为120～160℃。另外，进行该压缩片的加热时的加热时间为0.5～120分钟，优选1～60分钟。
这样，通过对该压缩片进行加热，在该交联工序，引发交联反应，该交联剂可使多个该橡胶材料进行交联。
本发明的片状密封垫(2)，在紧固时，形成该凸缘的部分(图1B中用附图标记8表示的部分)的密度，与形成该平坦部的部分(图1B中用附图标记9表示的部分)的密度相同，即，变得与该平坦部同样的致密，提高片状密封垫的密封性能。
本发明的片状密封垫(3)涉及的基材纤维、橡胶材料及填充材料，与本发明的片状密封垫(1)涉及的基材纤维、橡胶材料及填充材料相同。
本发明的片状密封垫(3)涉及的交联成分是将该橡胶材料彼此交联的成分，通过该橡胶材料与该交联成分，在片状密封垫中形成3维网状结构。而且，该交联成分是由本发明的片状密封垫(1)涉及的交联剂进行交联反应而变化得到的。
本发明的片状密封垫(3)，还可以含有其它的因交联反应产生的交联促进剂的改性物以及抗老剂、防焦剂、增塑剂、着色剂等片状密封垫中使用的公知的添加剂。
在本发明的片状密封垫(3)中，片状密封垫中的该基材纤维的含量为3～50质量％，优选为7～30质量％。
在本发明的片状密封垫(3)中，片状密封垫中的该橡胶材料的含量为5～40质量％，优选为7～30质量％。
在本发明的片状密封垫(3)中，片状密封垫圈中的该填充材料的含量为25～80质量％，优选为40～60质量％。
在本发明的片状密封垫(3)中，片状密封垫中的该交联成分的含量为0.1～20质量％，优选为0.5～15.0质量％。
由于本发明的片状密封垫(1)及(3)的该平坦部的密度达到1.0g/cm3以上，另外，由于本发明的片状密封垫(2)是通过压缩该密封垫基材片而得到的，故任何一种均具有致密的结构。
本发明的片状密封垫的制造方法具有原料浆液配制工序，制成含该橡胶纤维、该橡胶材料、该填充材料及该橡胶药品的原料浆液；成型工序，把该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，把该密封垫基材片进行压缩，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；以及，交联工序，加热该压缩片而进行交联反应，制得片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率比形成该平坦部的部分的密度低。
本发明的片状密封垫的制造方法中涉及的基材纤维、橡胶材料、填充材料、橡胶药品、原料浆液、浆液配制工序、成型工序、压缩工序及交联工序与本发明的片状密封垫(2)涉及的基材纤维、橡胶材料、填充材料、橡胶药品、原料浆液、浆液配制工序、成型工序、压缩工序及交联工序相同。
本发明的片状密封垫的制造方法适于本发明的片状密封垫(1)～(3)的制造。
在本发明的片状密封垫(1)～(3)中，因该凸缘比该平坦部的密度低，故弹性高。而且，在紧固时，形成该凸缘的部分(图1B中用附图标记8表示的部分)的压缩量，比形成该平坦部的部分(图1B中用附图标记9表示的部分)的压缩量多，故在紧固时，应力集中于该凸缘，形成该凸缘的部分的面的压力升高。
另外，该凸缘与该平坦部相比，密度低，故在紧固前，形成该凸缘的部分的致密性低，通过紧固，形成该凸缘的部分被压缩，变成与形成该平坦部的部分相同的厚度，故形成该凸缘的部分的密度升高。即，通过紧固，使形成该凸缘的部分的致密性升高。特别是，本发明的片状密封垫(2)中，通过紧固，形成该凸缘的部分的密度提高到与形成该平坦部的部分的密度相同的程度。因此，形成该凸缘的部分的紧固后的密封性比紧固前高。
由此，由于形成该凸缘的部分的密封性升高，故即使紧固力弱，本发明的片状密封垫也可以确保充分的密封性。
因此，本发明的片状密封垫(1)～(3)具有致密的结构，且即使法兰盘面的凹凸多，不用升高紧固力也可发挥充分的密封性能。
下面，列举实施例对本发明进行更具体地说明，这些仅仅是举例而并不是限制本发明。
实施例(实施例1)(密封垫基材片的制作)把基材纤维(芳香族聚酰胺纤维)15质量份及水1000质量份放入精炼机，使基材纤维分散在水中后，加入橡胶材料(NBR)30质量份、填充材料(高岭土粘土)40质量份、橡胶药品15质量份、凝固剂10质量份，得到原料浆液。然后，把该原料浆液用圆网抄造机进行抄造，然后在100℃下干燥1小时，得到厚3.0mm的密封垫基材片。
(片状密封垫的制造)把该密封垫基材片，冲裁成内径35mm、外径74mm的环形形状，然后，用温度为100℃的模具A进行压制，得到平坦部厚度为1.5mm的压缩片。此时，压缩率D为0％，压缩率E为50％。接着，把该压缩片在150℃的烘箱中加热0.5小时，得到片状密封垫。所得到的片状密封垫的平坦部的密度为2.0g/cm3、凸缘的密度为1.0g/cm3。
模具A内径35mm、外径74mm的环形形状，模具A的形状如图4A、图4B所示，图4A为模具A的俯视图，图4B为图4A中的X1-X1面切开时的端面的放大图。另外，图4A、图4B中凹部23的剖面形状为半径为1.5mm的圆的一部分，圆孤部分相当于半径为1.5mm的圆的圆周的1/3。下侧部件22的形状与上侧部件21的形状上下对称。另外，图中的尺寸单位为“mm”。
(密封性能的评价)在表面粗糙度25Rz的JIS10K25A的法兰盘上安装上述得到的片状密封垫，用75kN的紧固力进行紧固，用1.0MPa的氮气施加负荷。把法兰盘放入水中，用10分钟捕集从法兰盘漏出的氮气。然后，从捕集的氮气体积算出每分钟的泄漏量。结果示于表1。
实施例2(密封垫基材片的制作、片状密封垫的制造及密封性能的评价)
除用模具B代替模具A以外，采用与实施例1同样的方法进行。此时，压缩率D为0％，压缩率E为50％。另外，所得到的片状密封垫的平坦部的密度为2.0g/cm3，凸缘的密度为1.0g/cm3。密封性能的评价结果示于表1。
模具B内径35mm、外径74mm的环形形状，模具B的俯视图与模具A相同，沿X1-X1面切开时的端面图示于图5。图5中凹部27a、27b的剖面形状均为半径是1.5mm的圆的一部分，圆孤部分相当于半径为1.5mm的圆的圆周的1/3。下侧部件26的形状与上侧部件25的形状上下对称。另外，图中的尺寸单位为“mm”。
实施例3(密封垫基材片的制作、片状密封垫的制造及密封性能的评价)除用模具C代替模具A以外，采用与实施例1同样的方法进行。此时，压缩率D为0％，压缩率E为50％。另外，所得到的片状密封垫的平坦部的密度为2.0g/cm3、凸缘的密度为1.0g/cm3。密封性能的评价结果示于表1。
模具C内径35mm、外径74mm的环形形状，模具B平面图与模具A相同，沿X1-X1面切开时的端面图示于图6。另外，图6中的凹部32的剖面形状为宽3.0mm，高0.75mm的矩形，下侧部件31的形状与上侧部件30的形状上下对称。另外，图中的尺寸单位为“mm”。
比较例1(密封垫基材片的制作)采用与实施例1相同的方法进行，制得厚度3.0mm的密封垫基材片。
(片状密封垫的制造)把该密封垫基材片在150℃的烘箱中加热0.5小时后，冲裁成内径35mm、外径74mm的环形形状，得到片状密封垫。该片状密封垫未经压缩且未形成凸缘。
(密封性能的评价)除采用这样得到的片状密封垫以外，采用与实施例1同样的方法进行评价。其结果示于表1。
比较例2(密封垫基材片的制作)采用与实施例1相同的方法进行，制得厚度3.0mm的密封垫基材片。
(片状密封垫的制造)把该密封垫基材片通过100℃的热辊，用线压力5N/m以上的负荷进行压延，得到厚1.5mm的压延片。然后，把该压延片在150℃的烘箱中加热0.5小时后，冲裁成内径35mm、外径74mm的环形形状，得到片状密封垫。该片状密封垫被压缩，但未形成凸缘。
(密封性能的评价)除采用这样得到的片状密封垫以外，采用与实施例1同样的方法进行评价。其结果示于表1。
表1
权利要求
1.一种片状密封垫，是成型由基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品构成的组合物而得到的片状密封垫，其特征在于，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，平坦部的密度为1g/cm3以上，该凸缘的密度比该平坦部的密度低。
2.一种片状密封垫，其特征在于，该片状密封垫是通过进行下述工序而得到的浆液配制工序，制得含有基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品的原料浆液；成型工序，把该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，压缩该密封垫基材片，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；交联工序，加热该压缩片而进行交联反应，得到片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率比形成该平坦部的部分的压缩率低。
3.一种片状密封垫，是含有基材纤维、橡胶材料、填充材料及交联成分的片状密封垫，其特征在于，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，平坦部的密度为1g/cm3以上，该凸缘的密度比该平坦部的密度低。
4.一种片状密封垫的制造方法，其特征在于，具有浆液配制工序，制得含有基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品的原料浆液；成型工序，把该原料浆液成型为片状，进行干燥，制得密封垫基材片；压缩工序，压缩该密封垫基材片，形成平坦部及凸缘，制成压缩片；交联工序，加热该压缩片而进行交联反应，得到片状密封垫，在该压缩工序中，形成该凸缘的部分的压缩率比形成该平坦部的部分的压缩率低。
全文摘要
本发明提供一种片状密封垫，该片状密封垫是具有致密结构的片状密封垫，即使法兰盘面凹凸大，用弱的紧固力也可以发挥良好的密封性。本发明的片状密封垫，其特征在于，其是成型出由基材纤维、橡胶材料、填充材料及橡胶药品构成的组合物而得到的片状密封垫，在该片状密封垫的一个面或两面上形成有凸缘，平坦部密度为1.0g/cm
文档编号B29C43/00GK1940356SQ200610139829
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月20日 优先权日2005年9月29日
发明者糸井克丰, 齐藤浩史 申请人:霓佳斯株式会社