JPH0288415A - 低密度黒鉛成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低密度黒鉛成形体に関する。

（従来の技術） 低密度黒鉛成形体は、焼結炉、諺入炉、炭化炉。

熱処理炉等の真空または不活性ガス雰囲気炉の断熱材、
均熱材として使用され、この低密度黒鉛成形体は膨張黒
鉛粒子を単独で加圧成形する方法が一般にとられて込る
。

（発明が解決しようとする課題） 膨張黒鉛粒子を小さい圧力で加圧成形して得られる低密
Ｉ＃：、黒鉛成形体は９機械的強度が小さいため、該成
形体は小さいｖＩＪ撃でも破損し易いので取扱性が悪く
、また膨張黒鉛粒子のカサ密度が０．００１〜０．０２
　ｇ／ａｍ３と小さいため、圧縮成形比が数倍〜数百倍
となり、低密度で板厚の大きな成形体を製造することは
非常に困難である。また。

カサ密度の大きい膨張黒鉛粒子を使用すると、圧縮成形
比は小さくなるが得られた成形体の機械的強度が極めて
小さく、取扱いが困難になるという欠点がある。

本発明は、厚さが大きくても取扱性１機械的強度に優れ
る低密度黒鉛成形体を提供することを目的とする。

（ＬＬ題を解決するための手段） 本発明者らは、低密度黒鉛成形体が有する優れた特性を
保持しつつ、その欠点である機械的強度を向上させるこ
とに鋭意研究を進め本発明を完成した。

本発明は、低密度膨張黒鉛成形体の少なくとも一つの面
に高密度膨張黒鉛シートを接合してなる低密度黒鉛成形
体に関する。

本発明において膨張黒鉛成形体用の膨張黒鉛粒子は、公
知の天然鱗片状黒鉛、キッシュ黒鉛２人造麟片状黒鉛、
熱分解黒鉛等の黒鉛粒子を濃硫酸と濃硝酸との混酸もし
くは濃硫酸と過酸化水素水。

過硫酸アンモニウム等の酸化剤との強酸化性の溶液に浸
漬後水洗し、急熱する化学処理法、又は同様の黒鉛粒子
を硫酸電解液中で陽極酸化する電解処理法等の方法によ
り処理した後、約８００〜１０００℃に急激に加熱する
ことにより製造される。

低密度膨張黒鉛成形体は１例えば断熱材の主体となる部
分であり、前記膨張黒鉛粒子の加圧成形によりカサ密度
が好ましくは０．０５〜０．４　（９／ＣＩｌ＋”　）
になるように成形される。カサ密度が小さ過き゛ると機
械的強度が小さく、取扱いが困難になり、大き過ぎると
断熱性が低下する。形状は板状、ブロック状等制限はな
い。

高密度膨張黒鉛シートは、低密度膨張黒鉛成形体を破損
しないように保薄するものであり、前記膨張黒鉛粒子を
公知のロール掛け、加圧成形等により、カサ密度が好ま
しくは０．４９／Ｃ！ＩＩ３を越え１．７ｇ／ａｍ”に
なるようにシート状に成形される。

カサ密度が小さいと機械的強度が小さくなり９例えば断
熱材の取扱いに瞭して破損し易くなる。シートの厚さは
特に制限はないがＩＴＩｒｍ以下が好ましい。

高密度膨張黒鉛シートは、低密度黒鉛成形体における外
力のかかる低密度膨張黒鉛成形体の少なくとも一つの面
に接着剤等で接合されるが、低密度膨張黒鉛成形体が板
状のものの場合はその対向する二つの面に接合するのが
好ましい。高密度膨張黒鉛シートを中央にしてその両面
に板状の低密度膨張黒鉛成形体を接着し、その外側に高
密度膨張黒鉛シートを接着する層構造にしてもよい。

低密度膨張黒鉛成形体と高密度膨張黒鉛シートとを接合
する接着剤としては通常の有機質接着剤（熱可塑性樹脂
および熱硬化性樹脂）および無機質接着剤が広範凹に使
用できる。

熱可塑性樹脂接着剤としては、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポ
リビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセクール樹脂、アク
リル樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が使用でさる。熱硬化
性樹脂接着剤としては、フェノール樹脂、レゾルシン樹
脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂等が使用できる。無機質接
着剤としては、水浴性硅酸ンーダ、リン酸アルミニウム
、酢酸アルミニウム、硼酸ソーダ等が使用できる。また
接着方法としては無加圧、加圧いずれでも行うことがで
きるが、加圧接着する方法が好ましい。

かくして得られた低密度膨張黒鉛成形体と高密度膨張黒
鉛シートとの接合体は、必要に応じて加熱処理工程を経
て接着剤を硬化させ、低密度黒鉛成形体とされる。また
高温で使用される低密度黒鉛成形体は、接着剤として炭
化収率の高いフェノール樹脂やフラン樹脂等を用いて接
着し、２００〜２５０℃で加熱処理後、不活性雰囲気中
で焼成することにより接着剤を炭化させ、必嶽に応じ黒
鉛化させることによシ製造される。

（実施例） 次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ マダガスカルｉａｑ状黒鉛を鵡硫酸及び浪硝酸の混酸中
で酸化処理し２次いで９００　℃に急熱して力？密度０
．００２１／ｃｍ’の膨張黒鉛粒子を得た。

この膨張黒鉛粒子を金型を用いて加圧成形し、厚さ１０
醜力サ密度０−１　ａ／ｃｍ３の板状の低密度膨張黒鉛
成形体を得た。また、同様に金型で加圧成形して厚さ０
．２　ｆｉカサ密度１．０ｇ／ｃｏ＋”の高密度膨張表
面にフェノール樹脂（昭和高分子株式会社製。

ＢＲＬ２４０の１００重量部とＦＲＨ−３０の２０１址
部を混合）を塗布後重ね合わせ１面圧２ｋｇ／ａｎ２で
常温で加圧しながら接着した。その後１００℃で１時間
９次いで１６０℃で１時間加熱硬化させて厚さ１０ｍ、
カサ密度０．１４　ｇ／ｃがの低密度黒鉛成形体を得た
。

実施例２ 実施例１で得られた低密度黒鉛成形体を２５０℃で２４
時間加熱処理後、チッ素雰囲気中で９００℃まで毎時３
時間の速度で昇温し、９００℃で１時間焼成後徐冷し、
接着剤を炭化させた低密度黒鉛成形体を得た。

実施例３ 実施例１で得られたカサ密度０．００２９／ＣＩｌ＋”
の膨張黒鉛粒子を使用して厚さ１０閣力サ密度０゜１ｇ
／ｃｆｆＩ３の低密度膨張黒鉛成形体と厚さ０．２　Ｔ
ＩＩ！Ｒ，カサ密度１．０　ｇ　／ｃｍ’の高密度膨張
黒鉛成形体とを酢酸ビニル樹脂接着剤を用いて実施例１
と同様にして接着して厚さ１０ｒＩｍ、カサ密度０．１
４　ｇ／ｃ♂の低密度黒鉛成形体を得た。

比較例１ 実施例１で得られたカサ密度０．００２　ｇ／ａｔ？の
膨張黒鉛粒子を加圧成形して厚さ１０ｍ＋カサ密度０、
１４９／ｃｍ！の低密度黒鉛成形体を得た。

実施例４ 実施例１で得られた厚さｌＯｍ、カサ密度０．１ｇ／ｃ
ｍ’の低密Ｉｆ膨張黒鉛成形体と厚ｉＱ、２ｍｍ、　　
カサ密度１．０６７ｃｍ３の高密度膨張黒鉛シートとを
７ラン樹脂（日立化成工業株式会社製、ＶＦ−３０３）
を用いて実施例１と同様にして接着した後、９０℃で１
２時間、１６０℃で５時間加熱硬化させて厚さＩＯＭ、
カサ密度０．１４６７ｃｍ”の低密度黒鉛成形体を得た
。

実施例５ 実施例１で得られた低密度膨張黒鉛成形体と高密度膨張
黒鉛シートとを第一リン酸アルミニウム（米山化学株式
会社製、ＭＯＮＯＰＨＩＸ−Ａ）で接着し、１２０℃で
２時間、１６０℃で２時間。

２００℃で２時間、２５０℃で２時間の順に加熱して硬
化させ、厚さ１０＋ｎ、　　カサ密度０．１４ｇ／ｄの
低密度黒鉛成形体を得た。

このようＫして得られた実施例および比較例の低密度黒
鉛成形体について曲げ強さ及び取扱いにおける破損の状
況を調べた。

結果は第１表に示した通シである。

ｇｉ表からあきらかなように、実施例において得られた
低密度黒鉛成形体が比較例で得られた低密Ｒ膨張黒鉛成
形体に比べ曲げ強さは著しく改善されている。取扱い上
も実施例のものが表面に高密度膨張黒鉛シートを接着し
ているため、破損がなく大幅に改善されている。

（発明の効果） 本発明の低密度黒鉛成形体は機械的強度に優れ取扱い上
も破損などが起らず、断熱材等に好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、低密度膨張黒鉛成形体の少なくとも一つの面に高密
   度膨張黒鉛シートを接合してなる低密度黒鉛成形体。