复合片及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种复合片及其制造方法，该复合片在呈现出低应力松弛率的同时具有高压缩率，呈现出优良的密封性，并且还具有高强度、优良的耐压性。另外，本发明专利技术的目的还在于提供一种具有这些特性的密封垫片。本发明专利技术的复合片的特征在于，在拉伸多孔性ＰＴＦＥ片的空孔内填充有硅胶；空隙率在５％以上、５０％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，以及由该复合片形成的密封垫片。
技术介绍
作为在配管或机器法兰面上的垫片，密封垫片被广泛使用。密封垫片是将膨胀石墨片、橡胶片或联接垫片等冲切制成的垫片，极为容易制成与法兰形状吻合的形状。并且， 与金属垫片或半金属垫片相比，还具有可在低紧固压力下密封的优点。另外，根据用途密封垫片可以使用合适的原料。例如，在处理腐蚀性流体时可使用由PTFE等的氟树脂制成的密封垫片。然而，仅由PTFE制成的密封垫片虽然具有优良的耐化学品性，但由于在高温环境下的应力松弛(蠕变)较大，会有在100°C以上难以使用的缺点。即，如果在比较高的温度下长时间持续使用PTFE密封垫片，则紧固应力会减少，密封性变得不足。于是，为了改善被作为垫片使用的PTFE片的问题，开发了各种各样的由填充材料和PTFE制成的复合片(专利文献1 9)。然而，这些复合片大部分是通过将PTFE粉末和填充材料粉末混合，加入适量的成形助剂后挤出成形，再辊压来制造的。即，通过往该片材中添加填充材料来缓解PTFE的应力松弛的缺点。可是，由于填充材料的量的增加会使片材变硬，不能获得垫片所需的压缩率而失去适应性(日文馴染性)，发生界面渗漏。并且，增加填充材料的量会使得PTFE的量相对地减少。在该片材中，PTFE起到填料的作用以填补填充材料间的缝隙，还起到粘合剂的作用以连接填充材料。因此，PTFE的量一旦减少，片材的气密性和拉伸强度都会下降。其结果为，导致渗漏增加，并且耐压性下降。于是，在专利文献10所述的技术中，采用石油烃溶剂等成形助剂使PTFE溶胀，在辊压工序时慢慢地将成形助剂挥发。该辊压工序会引起片材的致密化，即使是填充材料的量较多的情况下，也可使得片材的气密性较高。然而，使用该技术的片材的适应性和拉伸强度的改善效果肯定是不足够的。此外，为了改善上述填有填充材料的PTFE片的低适应性的缺点，市售的复合片中混合了中空的玻璃微球作为填充材料。该复合片被压缩时玻璃微球容易被压碎而使得该复合片富有压缩性、具有优良的适应性。然而，由于不能大量掺入玻璃微球，因此不能充分改善片材的应力松弛特性。即使可以掺入大量的玻璃微球，相对地因PTFE的量的减少而引起的耐压性下降的问题依然难以解决。除了上述的技术，专利文献11揭示了一种复合片，该复合片通过将除了含有PTFE 和填充材料还含有发泡剂的组合物一次成形为片状后进行辊压，再进一步发泡而制得。然而，由于在该片材中大量存在微小的连续空隙，因此用作垫片材料时会发生渗漏。此外，在拉伸强度低、耐压性差的方面，和上述填有填充材料的PTFE片的情况相同。此外，专利文献12揭示了在拉伸多孔性PTFE片的空孔中填充有硅胶的复合片。然而，该片材是在未有损来自硅胶的透明性的条件下操作性得到提高的片材，为了维持透明性，在拉伸多孔性PTFE片的空孔中全部填充了硅胶，压缩率极小该片材不能作为垫片使用。专利文献1 日本专利特开平1-225652号公报专利文献2 日本专利特开平4-214787号公报专利文献3 日本专利特开平5-78645号公报专利文献4 日本专利特开2004-323717号公报专利文献5 日本专利特开2007-253519号公报专利文献6 日本专利特开2007-296756号公报专利文献7 日本专利特开2008-7607号公报专利文献8 日本专利特开2008-136M号公报专利文献9 日本专利特开2008-13715号公报专利文献10 日本专利特开2008-238828号公报专利文献11 日本专利特开2003-261705号公报专利文献12 日本专利特开2001-3^105号公报
技术实现思路
如上所述，目前已知的复合片是通过将PTFE粉末和填充材料粉末形成的挤出成形物进行辊压而制得的。然而，为了减小该片材的应力松弛率而提高填充材料的比例的话，会有脆性增高、 加工变得困难之类的问题。即使可以得到填充材料比例高的片材，作为垫片材料的重要性质的压缩性也不足够。其结果是，失去适应性，沿着垫片和法兰面的界面容易发生流体泄漏的现象，即界面渗漏。此外，如果填充材料的掺入比例变高，则PTFE的掺入比例就会相对地变低，由此，气密性和拉伸强度降低。其结果为，容易发生渗漏，并且垫片不能耐受高内压。于是，本专利技术的目的在于提供一种，该复合片在呈现出低应力松弛率的同时具有高压缩率，呈现出优良的密封性，并且还具有高强度和优良的耐压性。 另外，本专利技术的目的还在于提供一种具有这些特性的密封垫片。为了解决上述问题，本专利技术人进行了认真研究。结果发现往空孔率高且比较厚的拉伸多孔性PTFE片的空孔中填充硅胶，如果控制片材的空隙率，则可以在维持片材强度的同时改善应力松弛，藉此完成了本专利技术。本专利技术的复合片的特征在于，在拉伸多孔性PTFE片的空孔内填充有硅胶；空隙率在5%以上、50%以下。在上述复合片中，硅胶的比例较好是在20质量％以上。通过填充足够量的硅胶， 可以更可靠地将复合片的应力松弛率控制在低水平。并且，由于拉伸多孔性PTFE片与未拉伸、非多孔性的PTFE片相比柔软性和强度更高，因此即使增加硅胶的比例，片材的柔软性和拉伸强度也不会过度下降，可充分确保适应性和耐压性。还有，即使因压缩而导致硅胶粉碎，由于硅胶被承载在空孔内，所以即使被压缩也可以充分确保强度。在上述的复合片中，空隙较好是由独立孔构成。相邻的孔连通的话，根据连通的程度会导致在复合片的面方向上相通，作为垫片使用的情况下有可能发生渗漏。另一方面，如果所有的空隙都是由独立孔构成，则复合片被赋予合适的压缩率，作为垫片是非常优良的材料。本专利技术的复合片的制造方法的特征在于，使硅溶胶含浸于空孔率为60%以上的拉伸多孔性PTFE片后进行烧成。在上述方法中，也可以将含浸有硅溶胶的拉伸多孔性PTFE片层叠后进行烧成。通过该方法，可以容易地制造比较厚的片材。本专利技术的密封垫片的特征在于，由复合片形成。本专利技术的复合片由于具有适度的空隙而呈现出高压缩率，同时由于以拉伸多孔性 PTFE片和硅胶为基础材料制成而具有高拉伸强度和优良的应力松弛特性。因此，作为垫片的材料使用的情况下可以耐受高内压、也不易引起界面渗漏。此外，根据垫片的使用条件， 可以容易地对压缩率等进行控制。通过本专利技术的方法，可以制造该优良的复合片。附图说明图1是含浸有硅溶胶的原料拉伸多孔性PTFE片的模式图。图1中，1表示结点，2 表示原纤维，3表示硅溶胶。图2是原料拉伸多孔性PTFE片的一部分含浸有硅溶胶时的模式图。图3是本专利技术的复合片的模式图。图3中，4表示硅胶，5表示空隙。具体实施例方式本专利技术的复合片的特征在于，在拉伸多孔性PTFE片的空孔内填充有硅胶；空隙率在5%以上、50%以下。本专利技术的片材以拉伸多孔性PTFE片作为主骨架。原料拉伸多孔性PTFE片通过以下方法制得从聚四氟乙烯的细粉与成形助剂混合而得的糊料的成形体除去成形助剂后进行拉伸，或者在不除去成形助剂的情况下进行拉伸，再根据需要进行烧成。单轴拉伸时，原纤维在拉伸方向取向的同时，原纤维间会形成成为空孔的梯子状纤维结构。此外，双轴拉伸时，原纤维呈放射状扩散，形成大量存在了由结点和原纤维划出的空孔的蛛网状纤维结构。由于拉伸多孔性PTFE片在拉伸方向上聚四氟乙烯的分子发生取向，因此与未拉伸的PTFE片相比强度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种复合片，其特征在于，在拉伸多孔性ＰＴＦＥ片的空孔内填充有硅胶；空隙率在５％以上、５０％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：久野博一，
申请(专利权)人：日本奥亚特克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP