JPH0218358A - 不浸透性炭素材の製造方法 - Google Patents
不浸透性炭素材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0218358A JPH0218358A JP63167127A JP16712788A JPH0218358A JP H0218358 A JPH0218358 A JP H0218358A JP 63167127 A JP63167127 A JP 63167127A JP 16712788 A JP16712788 A JP 16712788A JP H0218358 A JPH0218358 A JP H0218358A
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- Japan
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- resin
- carbonaceous material
- impregnation
- production
- uninfiltrative
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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。
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、液体、気体、などに対して不浸透性を備える
不浸透性炭素材の製造方法に関する。
不浸透性炭素材の製造方法に関する。
従来、耐食性が要求される熱交換器部材や各種のシール
材などに有用されている不浸透性炭素材は、炭素質素材
の気孔空隙に液状の熱硬化性樹脂を減圧および／または
加圧下に含浸充填したのち、大気中もしくは加圧雰囲気
中で加熱硬化することによって製造されている。
材などに有用されている不浸透性炭素材は、炭素質素材
の気孔空隙に液状の熱硬化性樹脂を減圧および／または
加圧下に含浸充填したのち、大気中もしくは加圧雰囲気
中で加熱硬化することによって製造されている。
ところが、上記の方法による場合には樹脂を炭素質素材
の深部まで含浸させることができず、そのうえ、加熱硬
化の過程で一旦充填した樹脂が未反応成分あるいは重縮
合生成水などの揮散に伴って素材の気孔空隙中から外部
に流出する現象が生じ、これが充填樹脂の重縮合に基づ
く体積収縮と相俟って気孔空隙の完全な閉塞化を著しく
困難としている。
の深部まで含浸させることができず、そのうえ、加熱硬
化の過程で一旦充填した樹脂が未反応成分あるいは重縮
合生成水などの揮散に伴って素材の気孔空隙中から外部
に流出する現象が生じ、これが充填樹脂の重縮合に基づ
く体積収縮と相俟って気孔空隙の完全な閉塞化を著しく
困難としている。
このため、現状では予め炭素質素材を出来るだけ最終形
態に近い形状に加工したうえで、樹脂含浸および加熱硬
化の処理を複数回反復するといった煩雑なプロセスが良
策とされている。
態に近い形状に加工したうえで、樹脂含浸および加熱硬
化の処理を複数回反復するといった煩雑なプロセスが良
策とされている。
このような事情から、現状の方法では、製品形状が確定
するまで製作に着手できない関係で製作期間が長期化（
２〜３ケ月）するという工期的な問題、また複数回の樹
脂含浸と加熱処理を施しても、樹脂充填層が薄いため表
面切削加工をすると容易に不浸透性が損なわれるといっ
た技術面での問題もあった。
するまで製作に着手できない関係で製作期間が長期化（
２〜３ケ月）するという工期的な問題、また複数回の樹
脂含浸と加熱処理を施しても、樹脂充填層が薄いため表
面切削加工をすると容易に不浸透性が損なわれるといっ
た技術面での問題もあった。
本発明は、これら従来技術の問題点を解消する目的でな
されたもので、１回の樹脂含浸および加熱硬化により素
材の深部まで樹脂を確実に充填でき、よって未加工素材
のまま含浸処理することを可能にした不浸透性炭素質素
材の製造方法を提供するものである。
されたもので、１回の樹脂含浸および加熱硬化により素
材の深部まで樹脂を確実に充填でき、よって未加工素材
のまま含浸処理することを可能にした不浸透性炭素質素
材の製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明に係る不浸透性炭素質素材の製造方法
は、炭素質素材を含浸槽に入れ、減圧下で液状の熱硬化
性樹脂に浸漬し、ついで系内を加圧状態に切り換えて液
状樹脂が初期硬化するまで３０°Ｃ以上の温度で加熱処
理することを構成上の特徴とする。
は、炭素質素材を含浸槽に入れ、減圧下で液状の熱硬化
性樹脂に浸漬し、ついで系内を加圧状態に切り換えて液
状樹脂が初期硬化するまで３０°Ｃ以上の温度で加熱処
理することを構成上の特徴とする。
まず、未加工の炭素質素材をその素材が丁度入る形態の
含浸槽に入れ、所定の真空度に減圧したのち液状の熱硬
化性樹脂を素材が浸漬する状態に流入する。
含浸槽に入れ、所定の真空度に減圧したのち液状の熱硬
化性樹脂を素材が浸漬する状態に流入する。
含浸に供される熱硬化性樹脂としては、通常、炭素材の
含浸に汎用されているフェノール系あるいはフラン系の
初期縮合樹脂液（粘度９０ポアズ以下）が用いられる。
含浸に汎用されているフェノール系あるいはフラン系の
初期縮合樹脂液（粘度９０ポアズ以下）が用いられる。
ついで含浸槽内を１ ｋｇ／ｃ−以上の加圧状態に切り
換え、３０℃以上の温度に外周加熱して樹脂粘度を下げ
ながら気孔空隙の深部まで十分に含浸処理を施す、加熱
処理は、含浸槽内の液状樹脂が初期硬化するまで続ける
。この際、加熱温度３０℃を下潮ると樹脂の初期硬化が
円滑に進行しないため含浸素材の取り出しが著しく困難
となる。また、１００℃を越える加熱は、樹脂の初期硬
化を早め、深部までの含浸を阻害する要因となるので好
ましくない、したがって、加熱温度は、３０〜１００℃
の範囲で設定することが望ましい。
換え、３０℃以上の温度に外周加熱して樹脂粘度を下げ
ながら気孔空隙の深部まで十分に含浸処理を施す、加熱
処理は、含浸槽内の液状樹脂が初期硬化するまで続ける
。この際、加熱温度３０℃を下潮ると樹脂の初期硬化が
円滑に進行しないため含浸素材の取り出しが著しく困難
となる。また、１００℃を越える加熱は、樹脂の初期硬
化を早め、深部までの含浸を阻害する要因となるので好
ましくない、したがって、加熱温度は、３０〜１００℃
の範囲で設定することが望ましい。
このようにして含浸・初期硬化処理をおこなった炭素質
素材は、含浸槽ごと大気中１８０℃までの温度に加熱し
て樹脂を完全に硬化する。
素材は、含浸槽ごと大気中１８０℃までの温度に加熱し
て樹脂を完全に硬化する。
処理後の炭素質素材は含浸槽を冷却してから取り出し、
外周に付着した樹脂を除去する。この際、炭素質素材は
冷却過程の熱膨張率の差によって剥離し、含浸槽の硬化
樹脂から容易に取り出すことができる。
外周に付着した樹脂を除去する。この際、炭素質素材は
冷却過程の熱膨張率の差によって剥離し、含浸槽の硬化
樹脂から容易に取り出すことができる。
上記のプロセスによれば、含浸工程が加熱加圧下でおこ
なわれるため粘度が低下し、樹脂は素材深部の気孔空隙
まで円滑に充填される。そして、加熱加圧は初期硬化の
段階まで含浸槽中で同様におこなわれているので、素材
は常に外周部を樹脂によって押圧された状態に保持され
る。この作用を介して含浸樹脂が気孔空隙中から外部に
流出する現象は効果的に阻止されるとともに、含浸樹脂
の体積収縮に伴う充填不足は外周部に存在する樹脂の新
たな浸透によって十分に補充される。
なわれるため粘度が低下し、樹脂は素材深部の気孔空隙
まで円滑に充填される。そして、加熱加圧は初期硬化の
段階まで含浸槽中で同様におこなわれているので、素材
は常に外周部を樹脂によって押圧された状態に保持され
る。この作用を介して含浸樹脂が気孔空隙中から外部に
流出する現象は効果的に阻止されるとともに、含浸樹脂
の体積収縮に伴う充填不足は外周部に存在する樹脂の新
たな浸透によって十分に補充される。
このような機構に基づいて、１回の含浸処理による炭素
質素材の完全な不浸透性の付与が可能となる。
質素材の完全な不浸透性の付与が可能となる。
外径６４０■、厚さ６００５ｍの円柱形状を有する未加
工の炭素質素材（見掛比重１．７ｇ／ｄ、気孔率２４％
）を素材が丁度収容できる密封構造の含浸槽に入れ、系
内を５ ｔｏｒｒに減圧したのち４５ポアズのフェノー
ルホルムアルデヒド樹脂液を素材が浸漬するまで流入し
た。
工の炭素質素材（見掛比重１．７ｇ／ｄ、気孔率２４％
）を素材が丁度収容できる密封構造の含浸槽に入れ、系
内を５ ｔｏｒｒに減圧したのち４５ポアズのフェノー
ルホルムアルデヒド樹脂液を素材が浸漬するまで流入し
た。
ついで、系内を７ｋｇ／ｃｄに加圧するとともに７０°
Ｃに外周加熱しながら２４時間保持して、゛含浸、ゲル
化および初期硬化の処理をおこなった。処理後の含浸槽
を大気中１８０°Ｃの温度で１０時間加熱して樹脂を完
全に硬化したのち、含浸素材を槽から取り出した。
Ｃに外周加熱しながら２４時間保持して、゛含浸、ゲル
化および初期硬化の処理をおこなった。処理後の含浸槽
を大気中１８０°Ｃの温度で１０時間加熱して樹脂を完
全に硬化したのち、含浸素材を槽から取り出した。
このようにして得られた不浸透性炭素材から、外径５６
０閤、厚さ１７０■の板状体１枚、外径１２０鵡、内径
７５ａｍ、長さ２００ｍの円筒１０本、および外径９０
ｍ、内径５０鵬、長さ２００閣の円筒８本を切削加工し
て形成し、これら材料に４ ｋｇ／ｃｄの窒素ガス圧を
かけて１０分間漏洩テストをおこなった。このテストを
同一炭素質素材１０個について実施した結果を、処理条
件と漏洩テスト合格率（リークなしが合格）と対比して
下表に示した。
０閤、厚さ１７０■の板状体１枚、外径１２０鵡、内径
７５ａｍ、長さ２００ｍの円筒１０本、および外径９０
ｍ、内径５０鵬、長さ２００閣の円筒８本を切削加工し
て形成し、これら材料に４ ｋｇ／ｃｄの窒素ガス圧を
かけて１０分間漏洩テストをおこなった。このテストを
同一炭素質素材１０個について実施した結果を、処理条
件と漏洩テスト合格率（リークなしが合格）と対比して
下表に示した。
なお、比較のために従来の樹脂含浸および加熱硬化操作
を１〜３回おこなった例を従来例として相数した。
を１〜３回おこなった例を従来例として相数した。
含浸・加熱硬化 １回 ０
２回 ８０
の取り出しが極めて困難であった。また、１１０°Ｃで
加熱した例では、初期硬化が早過ぎ、深部の方まで樹脂
が充填しない部分があって合格率が低下することが認め
られた。
加熱した例では、初期硬化が早過ぎ、深部の方まで樹脂
が充填しない部分があって合格率が低下することが認め
られた。
以上のとおり、本発明に従えば未加工の炭素質素材の深
部まで１回の樹脂含浸および初期硬化処理により確実に
樹脂を充填することができるから、これを所定形状に加
工して製品化することが可能となる。したがって、熱交
換器材あるいは各種シール材などの不浸透性炭素部材を
短工期で効率的に製作することができ、工業上極めて有
利である。
部まで１回の樹脂含浸および初期硬化処理により確実に
樹脂を充填することができるから、これを所定形状に加
工して製品化することが可能となる。したがって、熱交
換器材あるいは各種シール材などの不浸透性炭素部材を
短工期で効率的に製作することができ、工業上極めて有
利である。
３回 １００
上表の結果は、本発明による場合には１回の含浸・初期
硬化処理で不浸透性の炭素材が製造できることを示すも
のである。
硬化処理で不浸透性の炭素材が製造できることを示すも
のである。
なお、例のうち加熱温度を２５°Ｃにした場合には漏洩
テスト合格率は１００％であったが、素材外周の樹脂が
初期硬化せずに粘着性を呈していて素材特許出願人
東海カーボン株式会社
テスト合格率は１００％であったが、素材外周の樹脂が
初期硬化せずに粘着性を呈していて素材特許出願人
東海カーボン株式会社
Claims (1)
- １．炭素質素材を含浸槽に入れ、減圧下で液状の熱硬化
性樹脂に浸漬し、ついで系内を加圧状態に切り換えて液
状樹脂が初期硬化するまで３０℃以上の温度で加熱処理
することを特徴とする不浸透性炭素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63167127A JPH0218358A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 不浸透性炭素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63167127A JPH0218358A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 不浸透性炭素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218358A true JPH0218358A (ja) | 1990-01-22 |
| JPH0567595B2 JPH0567595B2 (ja) | 1993-09-27 |
Family
ID=15843935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63167127A Granted JPH0218358A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 不浸透性炭素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0218358A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011016744A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Toyoaki Sakurai | 薬液浸透装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110188A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 燃料電池用セパレータ及び燃料電池用セパレータを用いた燃料電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120711A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-21 | Hitachi Ltd | Resinnimpregnated impermeable carbon product manufacture |
-
1988
- 1988-07-05 JP JP63167127A patent/JPH0218358A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120711A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-21 | Hitachi Ltd | Resinnimpregnated impermeable carbon product manufacture |
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|---|---|---|---|---|
| JP2011016744A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Toyoaki Sakurai | 薬液浸透装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0567595B2 (ja) | 1993-09-27 |
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