JP2003106456A

JP2003106456A - フッ素樹脂包みガスケット

Info

Publication number: JP2003106456A
Application number: JP2001303700A
Authority: JP
Inventors: Shinya Nakagawa; 川慎也中; Takahito Nishida; 田隆仁西
Original assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Current assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【解決手段】フッ素樹脂外被の環状溝内に、環状中芯体
が嵌入されたフッ素樹脂包みガスケットであって、前記
フッ素樹脂外被の上下表面には、フッ素樹脂多孔質体シ
ートが被着されているフッ素樹脂包みガスケット。上記
フッ素樹脂外被には、接合部が存在する場合に特に好ま
しい。上記フッ素樹脂外被がポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）製であることが好ましい。上記フッ素樹
脂多孔質体がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
製であることが好ましい。上記フッ素樹脂多孔質体は、
スポット溶接にてフッ素樹脂外被に被着されていること
が好ましい。【効果】気密特性に一層優れる。特にフッ素樹脂外被に
接合部が存在する場合に、フッ素樹脂包みガスケットの
気密性向上効果が顕著である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、フッ素樹脂包みガスケッ
トに関し、さらに詳しくは、フッ素樹脂包みガスケット
の表面にフッ素樹脂多孔質体シートが被着され、気密特
性に一層優れたフッ素樹脂包みガスケットに関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】酸やアルカリ等の腐食性の強い流
体を扱う分野、汚染を嫌う分野例えば、化学、食品、医
薬等の分野では、配管用シール材として耐薬品性、耐汚
染性に優れた四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）ガスケ
ット、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチ
レン共重合樹脂（ＰＦＡ）ガスケットなどのフッ素樹脂
単体からなるガスケット、フッ素樹脂包みガスケット
（フッ素樹脂ジャケットガスケット）等が用いられてい
る。

【０００３】フッ素樹脂単体からなるガスケットは、優
れた耐薬品性を有している反面、クリープや応力緩和が
大きいため、単体でガスケットとして用いる場合には、
フランジに溝部を設け、該溝部内にガスケットを配置
し、配管内側へのガスケット端部の膨出を阻止し、また
フッ素樹脂単体からなるガスケットには過大な応力負荷
を与えないなど応力負荷管理を行うことが必要であり、
また、高温時には応力緩和が著しいなど、使用上の制約
が多く、使用上問題がある。

【０００４】一方、フッ素樹脂包みガスケットとして
は、例えば、図５中付番７で示すように、ジョイントシ
ート等の環状中芯体１をクッション材とし、この環状中
芯体１の外周を四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四
フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重
合樹脂（ＰＦＡ）のような耐熱性、耐薬品性に優れた厚
さ０．５ｍｍ以下のフッ素樹脂フィルム２で被覆した構
造のものが挙げられる。

【０００５】従って、この種のガスケットの多くは配管
のフランジ間を密封するガスケットとして従来使われ、
特に腐食性の強い薬液流体用、あるいは汚染を嫌う食品
産業用または純水用ガスケットとして広く使われてい
た。さらに使用目的によっては、図６中付番７Ａで示す
フッ素樹脂包みガスケットのように、環状中芯体１が複
数の環状シート３，４、３を積層して構成されることが
ある。そしてこの環状シート３には、例えば、石綿系ま
たは非石綿系のジョイントシートが用いられ、環状シー
ト４には、例えば、石綿系または非石綿系のフェルトシ
ートが用いられていた。

【０００６】このようなフッ素樹脂包みガスケットは、
中芯材を、通常、厚さ０．５ｍｍ以下のフッ素樹脂外被
で被覆してなる構造を有しているため、ガスケットとし
ての弾性や強度は主として中芯材に依存し、その結果、
前記フッ素樹脂単体からなるガスケットに比してクリー
プや応力緩和が小さくなるので、耐薬品性が求められる
用途で多用されている（なお、従来のフッ素樹脂包みガ
スケットの一般的な使用条件は、最高使用温度が２００
℃程度であり、最高圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ²程度であ
る。）。

【０００７】これら図５、図６中の被覆フィルム２は、
その内径側断面が「く」字形状を有しているが、このよ
うな被覆フィルム２は、円筒状フッ素樹脂成形体を輪切
りにした後、その外径側から内径側に向かって切り込み
を入れることにより作製されている。従って、該被覆フ
ィルムには、その半径方向に接合部は通常存在せず、被
覆フィルム２の上下面は滑らかであり、このよう被覆フ
ィルム２を用いた図５，図６に示すようなフッ素樹脂包
みガスケットはシール性に優れており一般的に用いられ
ている。

【０００８】しかしながら被覆フィルム２は、円筒状フ
ッ素樹脂成形体を輪切りにしてリング状に形成されると
いう製法上の制約から、該円筒の径以下の寸法となり、
また円筒状フッ素樹脂成形体の作製上の技術的、コスト
的制限から、製作可能な寸法は、一般的に外径で３００
ｍｍ程度までのものに限られる。また、フッ素樹脂包み
ガスケットには、図７中付番７Ｂで示すように、環状中
芯体１と、該中芯体１を被覆する被覆フィルム２とから
なり、該被覆フィルム２は、その内径側断面が「コ」字
形状を有しているものが挙げられる。

【０００９】この被覆フィルム２は、円筒状フッ素樹脂
成形体を厚肉に輪切りにした後、その外径側から内径側
に向かって「コ」字状に切削することにより作製されて
おり、従って、該被覆フィルムには、その半径方向に接
合部は通常存在せず、上下面は滑らかであり、このよう
被覆フィルム２を用いた図７に示すようなフッ素樹脂包
みガスケット７Ｂはシール性に優れている。

【００１０】しかしながら、該被覆フィルムはこのよう
に切削して得られており、上記図５、図６中の被覆フィ
ルムと同様に、円筒状フッ素樹脂成形体の作製上の技術
的、コスト的制限から、製作可能な寸法は、一般的に外
径３００ｍｍ程度までのものに限られ、また上記図５，
図６に示すフッ素樹脂包みガスケットよりも製造上コス
ト高となってしまう。

【００１１】また、フッ素樹脂包みガスケットには、図
８あるいは図９に示すように、環状中芯体１と、該中芯
体１を被覆する被覆フィルム２とからなり、環状中芯体
が１層（図８）または複数層（図９）から構成され、該
被覆フィルム２は、その内径側断面が「Ｃ」字形状を有
しているものが挙げられる。このような被覆フィルム２
は、円筒状フッ素樹脂成形体の外周面に切削刃を当てが
い「大根の桂剥き」のように、外周面から渦巻き状にし
て内周面に向かって切削（スカイビング）加工し、得ら
れた長尺のフッ素樹脂シートを所望の長さに切断し、得
られた帯状フッ素樹脂成形体シートの長手方向両端部同
士を互いに熱融着して円筒状フィルムにした後、その一
方端を拡開させながら外方に向かって断面「Ｃ」字状に
滑らかなカーブを描くように折り返す（曲付する：くせ
づけする）ことにより作製されている。

【００１２】従って、前述の図５〜図７に示すフッ素樹
脂包みガスケットのように製造可能な寸法は制限を受け
ず、大口径のものを製作可能である。一方、該被覆フィ
ルムには、その半径方向に接合部（溶接部）８１が１カ
所以上存在し、該接合部８１表面には凹凸や段差が生じ
ており、このよう被覆フィルム２を用いた図８あるいは
図９に示すようなフッ素樹脂包みガスケット７Ｃ、７Ｄ
では該接合部８１でシール性能が低下するという問題点
がある。

【００１３】そこでこのような接合部でのシール性能低
下に対して、従来では、該接合部にガスケットペースト
を塗布して該接合部の凹凸や段差を埋め（目詰め）、シ
ール性を高める方法が採られているが、ペースト塗布に
は工数が掛かり、またペーストが該接合部から管体内に
流入して管体内部流体を汚染する恐れもあり、根本的な
解決策とは云えない。

【００１４】ところで、ＰＴＦＥジャケットガスケット
等のフッ素樹脂ライニングガスケットは、耐食部用ガス
ケットとして、グラスライニング機器（例：リアクタ
ー、配管等）に用いられることが多い。しかしながら、
ライニング面にうねりが生じることがあり、ライニング
面のうねりはシール性低下の原因となる。もし、ライニ
ング面が小径であれば、ライニングしたシール面を研磨
するなど再加工して、ライニング面のうねりをある程度
解消することもできるが、大口径（例：口径が５０ｃｍ
以上）になると再加工は技術的にもコスト的にも困難に
なる。

【００１５】そこで対応策として、うねりによる隙間の
大きい部位に対して、中芯材とＰＴＦＥジャケットの間
に別途中芯材を差し込むなどの対策も採られているが、
応急対応措置的なものであり、シール性の改善効果は十
分でない。

【００１６】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、特に良好なシ
ール特性を有するフッ素樹脂包みガスケットを提供する
ことを目的としている。また本発明は、ガラスライニン
グ機器のうねりのあるライニングが施されたシール面に
対しても良好なシール性を発揮できるようなフッ素樹脂
包みガスケットを提供することを目的としている。

【００１７】また本発明は、凹凸あるいは段差のある接
合部を有するフッ素樹脂外被を備えたフッ素樹脂包みガ
スケットであるにも拘わらず、良好なシール特性を有す
るフッ素樹脂包みガスケットを提供することを目的とし
ている。

【００１８】

【発明の概要】本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット
は、フッ素樹脂外被の環状溝内に、環状中芯体が嵌入さ
れたフッ素樹脂包みガスケットであって、前記フッ素樹
脂外被の上下表面には、フッ素樹脂多孔質体シートが被
着されていることを特徴としている。

【００１９】本発明においては、上記フッ素樹脂外被に
は、凹凸あるいは段差のあるような接合部が存在してい
る場合に、好適に適用できる。本発明においては、上記
フッ素樹脂外被がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）製であることが好ましい。また、上記フッ素樹脂多
孔質体がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製で
あることが好ましい。

【００２０】また上記フッ素樹脂多孔質体は、スポット
溶接にてフッ素樹脂外被に被着されていることが好まし
い。本発明に係る上記フッ素樹脂包みガスケットは、特
に良好なシール性を有しており、該フッ素樹脂包みガス
ケットを構成するフッ素樹脂外被に凹凸や段差のある接
合部が存在しているような場合にも、気密性に著しく優
れている。

【００２１】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るフッ素樹脂包
みガスケットについて、図面に示す好ましい実施態様を
参照しつつ具体的に説明する。なお、本明細書および添
付図面では、同一部材には、同一符号を付している。図
１は、本発明の一実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケ
ットの要部断面を含む部分斜視図である。

【００２２】図１に示す第１のフッ素樹脂包みガスケッ
ト１０は、環状中芯体１４と、この環状中芯体１４が装
着されるフッ素樹脂外被１２と、該フッ素樹脂外被１２
の上下表面１２Ｙ，１２Ｘに被着されるフッ素樹脂多孔
質体シート８０ｂ，８０ａとを有している。そしてこの
フッ素樹脂外被１２は凹凸状、段差などを有する接合部
（溶接部）８１を該フッ素樹脂外被１２の半径方向に１
カ所以上有している。

【００２３】また該フッ素樹脂外被１２の環状溝１９内
に、複数、特に３層の環状部材１８ａ，１６，１８ｂを
順次積層してなる上記環状中芯体１４が嵌入されてい
る。ここで、このフッ素樹脂外被１２および、該外被１
２の環状溝１９内に積層してなる環状中芯体１４として
は、本願出願人が、特開２０００−１０４８３２号公報
にて開示したと同様のものが好ましい。

【００２４】以下、第１のフッ素樹脂包みガスケット１
０を構成する各部材について詳説する。＜フッ素樹脂多孔質体シート＞フッ素樹脂多孔質体シー
ト８０ａ，８０ｂは、フッ素樹脂包みガスケット１０と
フランジ面とが当接する部位であるフッ素樹脂外被１２
の上下両面１２Ｙ，１２Ｘに被着されているが、該フッ
素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂとしては、従来よ
り公知の材質のものを用いることができ、例えば、変性
ポリテトラフルオロエチレン（特公平３−３９１０５号
公報参照）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フ
ッ化エチレン-パーフロロアルキルビニルエーテル共重
合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン-六フッ化プロピ
レン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン-六フッ
化プロピレン-パーフロロアルキルビニルエーテル共重
合樹脂（ＥＰＥ）、四フッ化エチレン-エチレン共重合
樹脂（ＥＴＥＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）
などのフッ素樹脂で構成されているものが挙げられる。

【００２５】これらのフッ素樹脂は１種または２種以上
組み合わせて用いることができる。その好ましい態様で
は、フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂは、ＰＴ
ＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、四フッ化エチレン
樹脂とも言う。）製であることが耐薬品性などの点から
望ましい。このようにフッ素樹脂多孔質体シート８０
ａ，８０ｂがＰＴＦＥ製である場合、例えば、特公昭４
２−１３５６０号公報に記載されているように、液状潤
滑剤を含む未焼結のＰＴＦＥ樹脂混和物を押出または圧
延または両者を含む方法にて成形した後、未焼結状態に
て少なくとも一方向に延伸した状態でＰＴＦＥの溶融温
度である約３２７℃以上の温度で加熱することにより製
造されたもの（連続気泡）を用いることができ、必要に
よりさらに延伸されていてもよい。

【００２６】このように十分な弾性を有し、溶接部８１
の凹凸等を吸収できる限り、フッ素樹脂多孔質体シート
８０ａ，８０ｂ中の気泡（孔）は、連続気泡であっても
よく、独立気泡であってもよい。本発明では、フッ素樹
脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂとしては、下記フッ素
樹脂外被１２との被着性（溶接性）の点を考慮すると、
フッ素樹脂外被１２と同種の材質で構成されることが望
ましく、下記フッ素樹脂外被１２が、ＰＴＦＥ製の場合
には、フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂもＰＴ
ＦＥ製であることが好ましい。

【００２７】このようなフッ素樹脂多孔質体シート８０
ａ，８０ｂの気孔率は、通常、１０〜７０％、好ましく
は２０〜４０％であり、密度は通常、０．７〜２．１ｇ
／ｃｍ³、好ましくは１．２〜１．７ｇ／ｃｍ³である。
また該フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂの厚み
は、用いられるフッ素樹脂外被１２の溶接部８１の凹凸
や段差の程度等にも依るが、通常、０．５〜３ｍｍ、好
ましくは１〜２ｍｍ厚である。また、溶接部の凹凸や段
差の値（厚み方向の幅）の通常１〜２０倍、好ましくは
３〜１０倍となるように該フッ素樹脂多孔質体シート８
０ａ，８０ｂの厚みを選択することが好ましい。

【００２８】フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂ
の気孔率、密度、厚みなどがこのような範囲にあると、
フランジ同士を所定の力で締め付けることにより、該フ
ッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂがフッ素樹脂外
被１２の溶接部８１の凹凸、段差などを良好に密閉・カ
バーして、該溶接部での気密性を良好に保持でき、溶接
部８１を通じた内部流体の漏出などを良好に防止でき
る。

【００２９】また、このフッ素樹脂多孔質体シート８０
ａ，８０ｂは、下記フッ素樹脂外被１２に被着されてい
るが、被着の態様としては、図１に付番Ｓ１で示すよう
に、フッ素樹脂外被１２の上下面１２Ｙ、１２Ｘにスポ
ット溶接にて所定間隔離間するように、ドット（点）状
に溶接されていてもよく、ライン状、クロス状（図２中
Ｓ２参照）、網目状、破線、丸、四角、面積をもったド
ット状またはライン状等（図示せず）に溶接されていて
もよい。このように、フッ素樹脂外被１２とフッ素樹脂
多孔質体シート８０ａ，８０ｂとが接触面の一部（例：
接触面積の０．１〜８０％、好ましくは１０〜５０％の
面積となるように溶接）でのみ均一分散して溶接され、
接触面の全面では溶接されていないことにより、フッ素
樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂの多孔性に基づく弾
力性、溶接部８１の凹凸、段差およびフランジ面への追
従性などが良好に発揮される。

【００３０】ここで、もしフッ素樹脂多孔質体シート８
０ａ，８０ｂの全面がフッ素樹脂外被１２と溶接される
と、フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂの孔は、
溶接時の溶融により消失し、フッ素樹脂多孔質体シート
の弾力性はなくなり、フッ素樹脂外被１２の溶接部（接
合部）８１からの液漏れの恐れなどを効率よく防止でき
なくなってしまう。＜フッ素樹脂外被＞まずフッ素樹脂外被１２は、主とし
てガスケットの耐薬品性向上に寄与し、多孔性か否かの
点での差異はあるが、上記フッ素樹脂多孔質体シート８
０ａ，８０ｂを構成する樹脂と同様の樹脂を用いること
ができる。その好ましい態様では、フッ素樹脂多孔質体
シート８０ａ，８０ｂと同種の樹脂であることが望まし
い。特に、その好ましい態様では、フッ素樹脂多孔質体
シート８０ａ，８０ｂと、フッ素樹脂外被１２とが共
に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、四フッ化
エチレン樹脂とも言う。）製であることが耐薬品性、接
着性などの点から望ましい。＜環状部材＞このフッ素樹脂包みガスケット１０におい
ては、前記環状中芯体１４は、主としてガスケットの弾
性や強度向上を受け持ち、上述したように複数の環状シ
ート（環状部材）１８ａ，１６，１８ｂを積層して構成
されている。この環状中芯体１４を構成する環状部材１
８ａ，１６，１８ｂのうち外被１２と密接する環状部材
１８ａ，１８ｂは、有機繊維、無機繊維、無機粉体およ
びバインダーを含んでいる。

【００３１】この環状部材１８ａ，１８ｂ中に含まれる
無機粉体は、図１に示すように該環状部材中に一様に分
散していてもよく、環状部材の外被側表面に偏在してい
てもよい（図示せず）。特に、含まれる無機粉体が、図
１に示すように該環状部材中に一様に分散していると繊
維表面に無機粉体が付着することで有機繊維−有機繊
維、有機繊維−無機繊維、無機繊維−無機繊維など繊維
の付着力が向上し、圧壊特性に優れたガスケットが得ら
れるという効果が得られる。また環状部材の外被側表面
に偏在しているとフッ素樹脂外被と環状部材との付着力
が向上し、外被のクリープをおさえてシール特性に優れ
たガスケットが得られる。なお、図２において、付番２
７ａ、２８ａは、有機繊維、無機繊維およびバインダー
からなるフェルト層を示し、付番２７ｂ、２８ｂは、主
に無機粉体およびバインダーからなる無機粉体層を示
す。このようなフェルト層２７ａと無機粉体層２７ｂと
が積層されて環状部材２７が形成され、フェルト層２８
ａと無機粉体層２８ｂとが積層されて環状部材２８が形
成されている。

【００３２】なお、これら環状部材では、環状部材の外
被１２側表面１１ｂ、１３ｂから環状シート１６側に向
かって層の厚み方向に連続的に無機粉体含量が低下して
いてもよい。環状シート（環状部材）１６は、ゴム板、
コルク板、ジョイントシート材から構成され、好ましく
はジョイントシート材にて構成されている。ジョイント
シート材としては、特に限定されず、例えば、(i)アラ
ミド繊維とゴムからなるもの、(ii)図１の環状部材１８
ａ、１８ｂ等と同様に、アラミド繊維等の有機繊維と、
無機繊維と無機粉体とゴム等のバインダーとからなり、
その組成比が前記図１の環状部材１８ａ、１８ｂ等とは
異なるもの等が挙げられる。

【００３３】以下、環状部材１８ａ，１８ｂについて詳
説する。この環状部材１８ａ，１８ｂには、上記のよう
に有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーが含
まれている。有機繊維としては、２００℃で１００時間
の加熱後も初期の５０％以上の強度を有している有機繊
維（耐熱性有機繊維）が好ましい。このような耐熱性有
機繊維としては、例えば、アラミド繊維、カーボン繊
維、テフロン（Ｒ）繊維等が挙げられ、これらの有機繊
維は１種または２種以上組み合わせて用いることができ
る。これら有機繊維のうちでも、特にフィブリル化可能
でありパルプ形状（分岐形状）になる繊維が望ましい。

【００３４】無機繊維としては、ガラス繊維、ジルコニ
ア繊維、セラミックス繊維、ロックウールなど従来より
公知のものを広く使用可能であり、これらの無機繊維は
１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
これら無機繊維のうちでも比較的繊維径が小さく（繊維
径が２０μｍ以下、好ましくは０．１〜５μｍ）、しか
も繊維長が０．０１ｍｍ以上、好ましくは０．１〜１０
ｍｍのものが望ましく、このように繊維径が比較的小さ
く、繊維長が上記範囲にあるような望ましい無機繊維と
しては、ロックウールが挙げられる。

【００３５】無機粉体としては、タルク、クレー、酸化
チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、ケイ酸、二酸化珪素、炭酸カルシウム、炭酸ナトリ
ウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムが挙げら
れ、これら無機粉体は１種または２種以上組み合わせて
用いることができる。これらの無機粉体のうちでは、硫
酸バリウムが好ましい。上記無機粉体のうちでも、その
平均粒径が通常１．５μｍ以下、好ましくは０．５μｍ
以下、さらに好ましくは０．２μｍ以下のものが望まし
い。このような粒子径の無機粉体を用いると、無機粉体
の表面エネルギーを利用して繊維間の付着性を強め環状
部材（フェルト材）強度を向上させることができ、環状
部材に適度の柔軟性と緻密性とを付与でき、シール特性
と圧壊特性を向上させることが可能となるため好まし
い。

【００３６】バインダーとしては、特に限定されず従来
より公知のものを広く使用でき、天然ゴム、ＮＢＲなど
のゴム系バインダー；アクリル樹脂等の樹脂系のバイン
ダー；などが挙げられ、好ましくはアクリル樹脂が用い
られる。このような環状部材１８ａ，１８ｂには、上記
有機繊維は通常５〜４０重量％、好ましくは、１０〜４
０重量％の量で、無機繊維は通常２０〜８５重量％、好
ましくは、３０〜７０重量％の量で、無機粉体は通常１
０重量％以上、好ましくは３０重量％以上の量で、およ
びバインダーは残部量（但し、各環状部材重量を１００
重量％とする。）で含まれていることが望ましい。

【００３７】上記量で有機繊維が含まれていると、得ら
れるガスケットは、高温での応力緩和が適度の範囲にあ
り、高温時の気密性も良好に保持され、常温での破壊強
度に優れる傾向があり、また上記量で無機繊維が含まれ
ていると、該無機繊維の繊維径が比較的大きく（例：繊
維径５〜１０μｍφ）、また剛直であっても、得られる
ガスケットは、高温での応力緩和が小さくなり、柔軟性
の低下も少なく、高温での気密特性に優れる傾向があ
る。

【００３８】また無機粉体が上記量で環状部材中に一様
に分散して含まれていると、無機繊維と有機繊維、有機
繊維同士あるいは、無機繊維同士の付着力を高めること
ができ、無機繊維と有機繊維との両者を配合したことに
よる環状部材の強度をより効果的に高めることができ、
また繊維間の密着強度を高めることができるため、得ら
れるガスケットは、該ガスケットを構成する環状部材１
８ａ，１８ｂの強度（フェルト部強度）が高くなり、応
力緩和を小さくでき、高温時におけるガスケットのシー
ル性能を安定化させることができ、また、該環状部材
（フェルト材）１８ａ，１８ｂの表面層１１ｂ、１３ｂ
に存在する無機粉体によって、フェルト材１８ａ，１８
ｂとフッ素樹脂外被１２の摩擦抵抗が大きくなるため、
ガスケットの圧壊強度が向上する傾向がある。

【００３９】＜環状部材の製造＞このような無機粉体が
一様に分散した環状部材１８ａ，１８ｂを製造するに
は、従来より公知の方法を利用することができ、例え
ば、それぞれ上記量の有機繊維、無機繊維、無機粉体お
よび未加硫バインダーを配合し、水に分散させ、多段に
抄き上げた後、１００℃〜２００℃の熱ロールで乾燥さ
せる抄紙工程によって製造できる。

【００４０】また図２に示すように、無機粉体が環状部
材２７の外被２２ａ側すなわち２７ｂ、環状部材２８の
外被２２ｂ側すなわち２８ｂにのみ偏在した環状部材を
製造するには、従来より公知の方法を利用することがで
き、例えば、それぞれ上記量の有機繊維、無機繊維およ
び未加硫バインダーを配合し、上記の抄紙工程と同様の
工程により抄紙した後、水に分散させた無機粉体を吹き
付け散布することによって製造できる。

【００４１】＜ガスケットの製造＞また図１に示すよう
なフッ素樹脂包みガスケット１０を製造するには、下記
のようにすればよい。環状シート１６の両面に環状部材
１８ａ，１８ｂを例えば樹脂やゴムを主剤とする接着剤
を用いて張り合わせ、環状中芯体１４を形成する。さら
に、この環状中芯体１４の表面（特に内周面及び上下両
面）を、図１に示すように、フッ素樹脂外被１２にて被
覆する。

【００４２】このフッ素樹脂外被１２は、所定サイズの
フッ素樹脂シートを複数枚その長手方向両端部同士を溶
接して円筒状にし、次いで円筒の軸方向中央部で外方に
滑らかな局面を描きつつ折り返すように断面Ｃ字状に曲
付けして得られる。次いで、このようにフッ素樹脂外被
１２にて被覆したのち、該フッ素樹脂外被１２の上下両
表面１２Ｙ、１２Ｘに、フッ素樹脂多孔質体シート８０
ａ，８０ｂをスポット溶接するなど、前述したような方
法で部分的に被着させれば、所望のフッ素樹脂包みガス
ケット１０が得られる。

【００４３】このようなフッ素樹脂包みガスケット１０
では、初期締め付け時に、荷重が過剰に負荷された場合
にも、環状中芯材が圧壊することがない。すなわち、初
期締め付けが過剰になった場合に、フッ素樹脂外被１２
の破壊の前に中芯材１４がクリープ現象を起こすことも
なく、ガスケット応力が適度に保持されるために、ガス
ケットが本来有しているシール性能が良好に発揮され
る。

【００４４】また、このようなフッ素樹脂包みガスケッ
ト１０では、フッ素樹脂外被１２の接合部８１に凹凸、
段差などが存在していても、その表面には、弾力性に富
むフッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８０ｂがスポット
溶接などにて被着されているから、フランジを所望の締
め付け力で締め付けることにより、フッ素樹脂多孔質体
シート８０ａ，８０ｂの弾力性が発揮される結果、フッ
素樹脂外被１２に接合部８１を有しているにも拘わら
ず、シール性に優れ、缶体内液の漏出が良好に防止でき
る。

【００４５】また、このようなガスケット１０は、後述
する図４に示すような、環状中芯体４４が１層の環状シ
ート（環状部材）４８のみから構成されており、図１の
ジョイントシート層１６を有しないものに比して、特に
圧壊強度の点で優れている。本発明に係るフッ素樹脂包
みガスケットは、上述した実施態様に限定されるもので
はなく、種々に改変することができる。例えば、フッ素
樹脂外被の内径側断面形状は、コ字状であってもよい
（図示せず）。

【００４６】また、図３において付番３２で示すよう
に、フッ素樹脂外被の断面形状は、内径側端部６が断面
Ｃ字状であり、外径側端部３５ｂが封止され、袋状とな
っていてもよい。このようなフッ素樹脂包みガスケット
３０は、図１に示すフッ素樹脂包みガスケット１０の外
径側端部１５ｂ開口部をも封止した構造のものであり、
このようなフッ素樹脂包みガスケット３０では、外部の
流体が該ガスケット３０の環状中芯体３４内に浸入する
のを防止でき、環状部材３４が濡れることによる強度低
下を防止することができるため好ましい。

【００４７】このように、フッ素樹脂包みガスケットの
形状は、図１の形状に限らず、外径側の開口部を封鎖し
た図３の構造のものであってもよい。上記説明では、何
れも環状中芯体が複数（３層）の環状部材にて構成され
ている態様を示したが、本発明に係るフッ素樹脂包みガ
スケットは、上記態様に限定されず、その環状中芯体
は、例えば、図４に示すように１層（１枚）の環状部材
４８から構成されていてもよい。すなわち、図４には、
図１に示す３層構成の環状中芯体１４に代えて、１枚の
環状部材４８からなる環状中芯体４４がフッ素樹脂外被
４２の環状溝４９内に嵌入された態様が示されている。
このような環状部材（環状中芯体）では、その外被側表
裏面に硫酸バリウムに代表される無機粉体が偏在してい
てもよい（図示せず）。

【００４８】これら環状部材４８の材料は、前記図１等
における環状部材１８ａ、１８ｂ等とその厚みの点を除
いて同一である。以上詳述したように、本発明の好まし
い態様では、フッ素樹脂包みガスケットの環状中芯材を
構成する環状部材は、有機繊維、非石綿系無機繊維、無
機粉体（好ましくは硫酸バリウム）、およびバインダー
を含んでなっているため、環境への安全性に優れ、圧壊
特性に優れている。該環状部材を環状中芯材用の構成材
として１枚（１層）以上組み込んだ本発明のフッ素樹脂
包みガスケットでは、常温で使用する場合には勿論のこ
と、高温（２００℃程度）で使用する場合にも応力緩和
がほとんど増加せず、適度の柔軟性を有し、気密性が良
好に保持され、高温での使用にも耐えることができる。

【００４９】しかも、フッ素樹脂外被１２の表面４２
Ｙ、４２Ｘには、フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８
０ｂが被着されているため、フッ素樹脂外被１２の接合
部８１からの缶体内への缶体外部流体の流入や缶体内部
流体がフランジを介して外部へ流出（漏出）する恐れを
著しく低減できる。これに対して非石綿フェルト材を中
芯材として使用した従来の非石綿系フッ素樹脂包みガス
ケットにおいては、圧壊現象が顕著であった。

【００５０】この圧壊現象は、初期締め付けが過剰にな
った場合に生じ、フッ素樹脂外被の破壊の前に中芯材が
クリープ現象を起こし、ガスケット応力が極端に低下し
てしまうために、ガスケットが本来有しているシール性
能を発揮できなくなってしまう現象である。このような
圧壊現象が起こる原因は、本願出願人が既に特開２００
０−１０４８３２号公報の「００５０」〜「００５１」
欄に詳説した通りであり、省略する。

【００５１】上記説明においては、主として、フッ素樹
脂外被に接合部８１が存在する場合について述べたが、
本発明は係る態様に限定されず、フッ素樹脂外被に接合
部を有しない、従来例として図５〜図７に挙げたような
フッ素樹脂包みガスケットであっても、これらのフッ素
樹脂外被の表面にフッ素樹脂多孔質体シート８０ａ，８
０ｂを、上記と同様にスポット溶接等の方法で設けるこ
とにより、相手面がガラスライニングされ波打ったよう
なフランジ面などであっても、良好に密接し、優れたシ
ール性を発揮できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、フッ素樹脂包みガスケ
ットを構成するフッ素樹脂外被に接合部を有しているか
否かに拘わらず、該フッ素樹脂外被の表面にフッ素樹脂
多孔質体シートを被着させているので、気密性に著しく
優れたフッ素樹脂包みガスケットが提供される。

【００５３】特に、フッ素樹脂外被に接合部が存在して
いるようなフッ素樹脂包みガスケット（例：外径が３０
０ｍｍを超える大きな寸法を有し、外被接合箇所が何カ
所にもなるようなフッ素樹脂包みガスケット）では、気
密性が著しく向上する。また本発明によれば、ガラスラ
イニング機器のうねりのあるライニングが施されたシー
ル面に対しても良好なシール性を発揮できるようなフッ
素樹脂包みガスケットが提供される。

【００５４】また、フッ素樹脂包みガスケットが、上記
のようにフッ素樹脂外被の表面にフッ素樹脂多孔質体シ
ートを有し、しかもフッ素樹脂外被の環状溝内に、特開
２０００−１０４８３２号公報に開示されているよう
な、単層または複数の環状部材を積層してなる環状中芯
体が嵌入されたフッ素樹脂包みガスケットであって、前
記環状中芯体を構成する少なくとも１層の環状部材が、
有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含む
ことを特徴とするフッ素樹脂包みガスケットでは、上記
特性（気密性の著しい向上）に加えて、常温での圧壊特
性と高温下の気密特性にバランス良く優れたフッ素樹脂
包みガスケットが提供される。とくに、該フッ素樹脂外
被に接合部を有する場合には、これらの効果は顕著であ
り、特に気密性は向上する。

【００５５】本発明に係る上記フッ素樹脂包みガスケッ
トにおいて、外被材料として、変性ＰＴＦＥや、不安定
末端基量が低減されており−ＣＦ³末端基のみからなる
ＰＦＡ樹脂などを用いることで、フッ素樹脂包みガスケ
ットにおいては外被破壊強度が向上するだけでなく、中
芯材の圧壊強度も向上し、ガスケット締め付け時の過剰
締め付けに対する安全性も改善されており、しかも、高
温の管体内部流体の流通、遮断の繰り返し等に伴う圧力
サイクルに対する耐屈曲性や高温下でのシール保持特性
も著しく改善される。

【００５６】特に環状中芯材表面（フェルト面）に無機
粉体、好ましくは硫酸バリウムが偏在しているフッ素樹
脂包みガスケットでは、高温時における、気密性能が高
くなる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明について実施例に基づき、さら
に具体的に説明するが、本発明はかかる実施例により何
ら限定されるものではない。＜圧壊応力（乾燥時）の測定法＞試料ガスケットをフラ
ンジ間に装着し、ガスケット応力が１０ＭＰａとなるよ
うに油圧式圧縮試験機で荷重を負荷し５分間荷重を保持
した。その後ガスケットを取り出し、中芯材の表面に微
少な亀裂が発生していないかを目視によって確認した。
その後ガスケット応力を５ＭＰａごとに上げていき、中
芯表面に微少亀裂が発生するまでガスケット応力を上げ
ながら上記確認試験を繰り返した。

【００５８】＜圧壊応力（湿潤時）の測定法＞湿潤時の
圧壊測定は、ガスケットをあらかじめ２４時間水中に浸
漬しておくほかは、乾燥時の圧壊測定と同じである。

【００５９】

【実施例１】外被材料として一般的に用いられるＰＴＦ
Ｅ（商品名「ポリフロンＭ１２」、ダイキン工業
（株））を使用し、中芯材として下記３層構成の非石綿
中芯を使用し、フッ素樹脂多孔質体シートとして、商品
名「サブミック−Ｆ」（日本バルカー工業（株）製、１
ｍｍ（厚）、気孔率：３０％、密度：１．５ｇ／ｃ
ｍ³、幅：外被のシール面接触幅の５０％、スポット溶
接）を使用して、ガスケット寸法：「ＪＩＳ１０Ｋ１
００Ａ」のフッ素樹脂包みガスケットを製造した（図
１）。

【００６０】各層の厚さは以下の通り。２枚のフッ素樹脂多孔質体シート：１ｍｍ厚、外被：０．４ｍｍ厚、中芯：環状部材／ジョイントシー
ト／環状部材＝０．８ｍｍ／０．８ｍｍ／０．８ｍｍの
３層構成、中芯全体の厚み２．４ｍｍ。 (イ)２枚の環状部材：耐熱性有機繊維（アラミド繊
維、商品名「コーネックス」（帝人（株）製）無機繊維（ロックウール、商品名「エスファイバー繊
維」（新日鐵化学（株）製）無機粉末（硫酸バリウム、平均粒径０．１〜０．２μ
ｍ）バインダー（ＮＢＲラテックス）／／／の配合比（重量部）＝２０／５０／２６
／４ (ロ)ジョイントシート（アラミド繊維１０重量％／ゴム
４０重量％／無機充填剤５０重量％、厚み０．８ｍｍ）上記フッ素樹脂包みガスケットを複数個作成した。

【００６１】フッ素樹脂包みガスケットを、フランジ
（フランジ材質：「ＳＵＳ３０４」、フランジ表面粗
さ：Ｒｍａｘ１８〜２５μｍ）に取り付け、種々のガス
ケット面圧を印加して各面圧毎に５分間保持した後に取
り出し、中芯材の表面に微少な亀裂が発生した面圧をも
って、中芯圧壊面圧とした。得られたフッ素樹脂包みガ
スケットの中芯圧壊面圧は、乾燥時１．０ＭＰａ、湿潤
時１００ＭＰａとなった。

【００６２】結果を併せて表１に示す。また、上記と同
様のフランジにこのフッ素樹脂包みガスケットを取り付
け、ガスケット面圧２５ＭＰａにおける気密内圧（２０
０℃で１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測定）を
石鹸水法により確認したところ、３．５ＭＰａとなっ
た。

【００６３】

【実施例２】外被材料として変性ＰＴＦＥ（商品名「ポ
リフロンＭ−１１２」、ダイキン工業（株））を使用し
た以外は実施例１と同様にしてフッ素樹脂包みガスケッ
トを製造した。その結果、実施例２で得られたフッ素樹
脂包みガスケットの中芯圧壊面圧は、乾燥時１２０ＭＰ
ａ、湿潤時１１０ＭＰａとなった。また、気密内圧は、
３．０ＭＰａとなった。

【００６４】結果を併せて表１に示す。

【００６５】

【実施例３】実施例１において、配合組成を表１に示す
ようにロックウール６５重量部、セピオライト３１重量
部、バインダー４重量部に代えた以外は、実施例１と同
様にしてフッ素樹脂包みガスケットを作成した。得られ
たフッ素樹脂包みガスケットの圧壊応力（乾燥時）は、
９０ＭＰａ、圧壊応力（湿潤時）は８０ＭＰａとなっ
た。

【００６６】また、上記と同様のフランジにこのフッ素
樹脂包みガスケットを取り付け、ガスケット面圧２５Ｍ
Ｐａにおける気密内圧（２００℃で１００時間加熱後、
窒素ガスを加圧して測定）を石鹸水法により確認したと
ころ、３．５ＭＰａとなった。結果を併せて表１に示
す。

【００６７】

【実施例４】実施例１において、配合組成を表１に示す
ように石綿繊維８０重量部、セピオライト１６重量部、
バインダー４重量部に代えた以外は、実施例１と同様に
してフッ素樹脂包みガスケットを作成した。得られたフ
ッ素樹脂包みガスケットの圧壊応力（乾燥時）は、１０
０ＭＰａ、圧壊応力（湿潤時）は９０ＭＰａとなった。

【００６８】また、上記と同様のフランジにこのフッ素
樹脂包みガスケットを取り付け、ガスケット面圧２５Ｍ
Ｐａにおける気密内圧（２００℃で１００時間加熱後、
窒素ガスを加圧して測定）を石鹸水法により確認したと
ころ、３．５ＭＰａとなった。結果を併せて表１に示
す。

【００６９】

【比較例１〜２】実施例１〜２において、フッ素樹脂多
孔質体シートを設けなかった以外は、そえれぞれ実施例
１〜２と同様とし、上記と同様の項目について測定し
た。結果を表１に示す。

【００７０】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施態様に係るフッ素樹脂
包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。

【図２】図２は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹
脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。

【図３】図３は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹
脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。

【図４】図４は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹
脂包みガスケットの断面図である。

【図５】図５は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケッ
トの断面図である。

【図６】図６は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケッ
トの要部断面を含む部分斜視図である。

【図７】図７は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケッ
トの要部断面を含む部分斜視図である。

【図８】図８は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケッ
トの要部断面を含む部分斜視図である。

【図９】図９は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケッ
トの要部断面を含む部分斜視図である。

【符号の説明】

１、１Ａ・・・・・環状中芯体２・・・・・フッ素樹脂外被３ａ、３ｃ・・・・・環状部材（下面側環状部材）３ｂ、３ｄ・・・・・環状部材（上面側環状部材）４・・・・・環状シート５・・・・・環状溝奥部６・・・・・環状溝奥部の鋭角部６ｃ・・・・・環状溝奥部の最奥部７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ・・・・・従来のフッ素樹
脂包みガスケット１０、２０、３０、４０・・・・・本発明の１例に係る
フッ素樹脂包みガスケット１１ａ、２１ａ、３１ａ・・・・・環状部材の上部外被
側面（表面）１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ・・・・・環状部材の
下部外被側面（表面）１２、２２、３２、４２・・・・・フッ素樹脂外被１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ・・・・・下側フッ素
樹脂外被（下部外被）１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ・・・・・上側フッ素
樹脂外被（上部外被）１２Ｘ、２２Ｘ、３２Ｘ・・・・・下側フッ素樹脂外被
の下面１２Ｙ、２２Ｙ、３２Ｙ・・・・・上側フッ素樹脂外被
の上面１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ・・・・・環状部材あ
るいは環状中芯体の外被側面（表面）１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ・・・・・環状部材あ
るいは環状中芯体の外被側面（表面）１４、２４、３４、４４・・・・・環状中芯体１６、２６、３６・・・・・環状シート（ジョイントシ
ート）２７・・・・・無機粉体が外被側表面に偏在した環状部
材２７ａ、２８ａ・・・・・有機繊維、無機繊維およびバ
インダーを主成分とする層２８・・・・・無機粉体が外被側表面に偏在した環状部
材２７ｂ、２８ｂ・・・・・無機粉体（硫酸バリウム）と
バインダーを主成分とする層１８ａ、３８ａ・・・・・環状部材（下面側環状部材）１８ｂ、３８ｂ・・・・・環状部材（上面側環状部材）１９、２９、３９、４９・・・・・環状溝５５ａ・・・・・フッ素樹脂外被の内径側端部１５ｂ、２５ｂ、３５ｂ、４５ｂ・・・・・フッ素樹脂
外被あるいはガスケットの外径側端部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・・・被着部（溶接部）８０・・・・・フッ素樹脂多孔質体シート８０ａ・・・・・下側フッ素樹脂多孔質体シート８０ｂ・・・・・上側フッ素樹脂多孔質体シート８１・・・・・溶接部（接合部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西田隆仁奈良県五條市住川町テクノパーク・なら工業団地５−２日本バルカー工業株式会社奈良工場内Ｆターム(参考） 3J040 BA01 FA07 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フッ素樹脂外被の環状溝内に、環状中芯体
が嵌入されたフッ素樹脂包みガスケットであって、前記
フッ素樹脂外被の上下表面には、フッ素樹脂多孔質体シ
ートが被着されていることを特徴とするフッ素樹脂包み
ガスケット。
【請求項２】上記フッ素樹脂外被には、接合部が存在す
る請求項１に記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項３】上記フッ素樹脂外被がポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）製である請求項１〜２の何れかに
記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項４】上記フッ素樹脂多孔質体がポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）製である請求項１〜３の何れ
かに記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項５】上記フッ素樹脂多孔質体は、スポット溶接
にてフッ素樹脂外被に被着されていることを特徴とする
請求項１〜４の何れかに記載のフッ素樹脂包みガスケッ
ト。