JPH01198675A - 軟質シートガスケツト - 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、軟質シートガスケットに関するものである。

［従来技術］ 従来、バルブ類、ポンプ類、配管用継手類、各柿機器類
などに低締付圧で用いる軟質シートガスケットとしては
、ゴムシート、ゴムを結合材とした軟質石綿ジヨイント
シートおよびバーミキュライトシート、膨張黒鉛シート
、ポリテトラフルオロエチレン樹脂ディスバージョン含
浸石綿クロスおよびガラスクロス、カーボンクロスなど
が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の軟質シートガスケットは、それぞれ次に示す様な
問題点があった。ゴムシートは、耐熱性が低いため、高
温での使用が困難である。

ゴムを結合材とした軟質石綿ジヨイントシートおよびバ
ーミキュライトシートは、ゴムの熱劣化により焼付きを
生じる。またシール性が悪い、膨張黒鉛シートは強度が
低く取扱性が悪い。また、高価である。ポリテトラフル
オロエチレン樹脂ディスバージョンを含浸したガラスク
ロス、カーボンクロスは、応力緩和が大きくシール性が
悪い、また、高価である。また、石綿を用いたものは、
環境汚染の問題があり、使用に制限がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
る。すなわち、優れた耐熱性、シール性を有し、かつ、
環境汚染の問題がなく、安価であり、さらに耐薬品性に
優れた軟質シートガスケットを提供しようとするもので
あり、５重量％以上の未焼成ポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂および５０重量％以上の無機質充填材を含み、未
焼成ポリテトラフルオロエチレン樹脂がフィブリル化さ
れており無機質充填材がそのフィブリル間に存在してい
ることを特徴とする軟質シートガスケットを提供するも
のである。

本発明において、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以
下、ＰＴＦＥという）としては、テトラフルオロエチレ
ンの単独重合体にとどまらず、熔融流動性を付与するに
到らない程度の少量（例えば、０．５モル％程度以下）
の他の共単量体を共重合せしめて変性されたものも含ま
れる。

かかる共単量体としては、ヘキサフルオロプロピレン、
パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、パーフルオ
ロ（アルコキシアルキルビニルニーデル）、トリフルオ
ロエチレン、バーフルオロアルキルエヂレンなどが例示
される。また、あまりに低分子計のものでは液状あるい
はゲル状となり好ましくなく、好ましくは、標準比重か
ら計算される分子量カ月０３以上の固体を５０％以上含
むものである。また、乳化重合により得られたＰＴＦＥ
がフィブリル化し易いため好ましい。

本発明において、無機質充填材としては、耐熱性、耐薬
品性に優れた無機質粉末または無機質繊維粉末が好まし
く採用される。無機質粉末としては、平均粒径が１００
μ程度以下のものが好ましく採用される。平均粒径が大
きすぎると、シートガスケットとした時の表面平滑性が
損なわれ、好ましくない。また、平均粒径の大きな無機
質粉末では、シートガスケットの緻密性が得られず、シ
ール性が充分でなくなり好ましくない。また、硬質の無
機質粉末を用いた場合に、成形時に成形装置を損傷する
ことがあり好ましくない。さらに好ましくは、平均粒径
０．１〜５０μ程度の無機質粉末である。また、最密充
填をするためには、粒径の異なる２種または３種以上の
ｙｙＡ１７！質粉末を混合使用することが好ましい。か
かる無機質粉末としては、ケイ素およびアルミニウムを
主体とし、マグネシウム、鉄、アルカリ土類金属、アル
カリ金属などを含む含水珪酸塩鉱物の粉末である一般に
粘土と呼ばれる粉末、ワラストナイトなどの天然鉱物粉
末が好ましく採用される。特に、カオリナイト、ハロイ
サイト、加水ハロイサイトなどに代表されるカオリン型
の粘土が好ましい。また、無機質繊維粉末としては、直
径３〜３０μ程度、特に好ましくは直径６〜１５μ程度
であり、長さ５０〜３００μ、特に好ましくは７０〜２
００μ程度が好ましく採用される。かかる無機質繊維粉
末としては、カーボン繊維粉末、ガラス繊維粉末、アル
ミナ繊維粉末などが例示される。

また、本発明において、無機質充填材としては、無機質
粉末の単独もしくは無機質粉末と若干の無機質繊維粉末
の混合物が採用される。無機質繊維粉末を単独で用いる
ことは、シートガスケットの成形が困難であり、好まし
くない。

また、無機質粉末と無機質繊維粉末の混合物を用いるこ
とは、無機質粉末単独の場合に比ベシートガスケットと
しての圧縮性が高くなり、低締付圧においてのシール性
が向上するため好ましい。無機質粉末と無機質繊維粉末
の混合物を用いる場合の混合割合は、無機質粉末１００
重量部当り無機質繊維粉末が１０重量部程度以下とする
ことが好ましい。無機質繊維粉末の割合が大きすぎると
、シートガスケットの成形が困難になり好ましくない。

本発明の軟質シートガスケットは、ＰＴＦ　Ｅを５重量
％以上、無機質充填材を５０重量％以上含有する。Ｐ　
Ｔ　Ｆ　Ｅの量が５重量％よりも小さい場合には、シー
トガスケットとしての成形が困難であり、また、成形さ
れたシートも圧縮に対する復元率が小さなものとなり、
ガスケットとしての使用に耐え難いものとなるため好ま
しくない。

特にＰＴＦＥが１０重量％以上含まれることが好ましい
。また、無機質充填材の量が５０巾量％よりも小さい場
合には、応力緩和率が大きなものとなり、シール性が低
下するため好ましくない。さらに無機質充填材の量が５
０重量％よりも小さい場合には、高温下、高圧下、ある
いは高振動下において、変形を起こし易く、初期のシー
ル性が長期にわたって保持することができない。すなわ
ち耐久性の低いものとなる。また、高価なＰＴＦＥの量
が大きくなるためシートガスケットとしても高価なもの
になり汎用に適さなくなり、好ましくない。無機質充填
材の量が大きくなると、応力緩和率が小さくなるが、密
度の高い、すなわち、緻密なシートガスケットを得難く
なる。すなわち、シール性が低下し易くなる傾向がある
。特に好ましい無機質充填材の含有量は６０〜９０重量
％である。

本発明の軟質シートガスケットにおいて、ＰＴＦ　Ｅは
フィブリル化されており、未焼成である。　ＰＴＦＥが
焼成されていると、硬くなるため、ガラスライニング用
など、強い締付圧をかけられない時に、シール性が悪く
なる傾向がある。

また、無機質充填材はＰＴＦ　Ｅのフィブリル間に存在
している。

ＰＴＦＥがフィブリル化されていることにより、１’Ｔ
ＦＥは三次元網目構造を構成し、また、かかるＰＴＦ　
Ｅの三次元網目構造内に無機質充填材が分散されて存在
している。ＰＴＦ　Ｅがフィブリル化され三次元網目構
造を有するため、無機質充填材が強固に保持され、ガス
ケットとしての充分な物性を発揮するとともに、ガスケ
ット全般にわたって均一にＰＴＦ　Ｅが存在するため、
耐水性、耐油性といった優れた効果が発揮されるものと
考えられる。ＰＴＦＥのフィブリル化および無機質充填
材のフィブリル間への配合は次に示す方法などにより容
易に達成される。所定割合のＰＴＦＥ粉末と無機質充填
材を、ナフサなどの加工助剤の存在下または非存在下に
、例えばミキサーなどにより高速攪拌する方法など高剪
断力下に攪拌混合することにより達成される。また、こ
の混合物を、シリンダ断面積とノズル部断面積の比の大
きな押出機で押出すことによりさ゛らにＰＴＦ　Ｅは高
度にフィブリル化され得る。

本発明の軟質シートガスケットは、前述したＰＴＦＥフ
ィブリル間に無機質充填材が配合された組成物をロール
圧延やカレンダリングなど、従来公知のシート化方法に
より、シート化することによって成形可能である。また
、シート成形された成形物を、さらにロール圧延するこ
とにより、表面の平滑性が優れ、緻密なシール性の優れ
た軟質シートガスケットを成形することができる。

また、本発明の軟質シートガスケットは、後述の実施例
に示す方法で測定される圧縮率が３０％以下であり、復
元率が１０％以上のものであることが、応力緩和が小さ
く、寿命が長くなり、好ましい。

また、本発明の軟質シートガスケットは。

ＰＴＦＥ、無機質充填材の他に、必要に応じ、耐熱性、
耐薬品性を有する樹脂、たとえば、パーフルオロエチレ
ン−プロピレン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂、フ
ェノール樹脂など、また、カーボン粉末などを含んでい
てもよい。

［作用］ 本発明の軟質シートガスケットは、耐熱性、耐薬品性の
優れた、ＰＴＦ　Ｅおよび無機質充填材からなるため、
耐熱性、耐薬品性が極めて優れる。また、Ｉ’ＴＦＥが
フィブリル化しており、からまり合ったフィブリル間に
無機質充填材が強固に保持されているため、シートガス
ケットとして充分な強度を保持することができるものと
考えられる。また、ＰＴＦ　Ｅが撥水性であるため、シ
ートガスケットが撥水性となり、耐水性が優れるものと
考えられる。また、無機質充填材として、無機質粉末と
無機質繊維粉末の混合物を用いると、無機質繊維粉末が
からまり合うため、シートガスケットの圧縮性が高くな
り、馴じみ性が良くなるため、低締付圧でも優れたシー
ル性が発揮されるものと考えられる。また、粒径の異な
る２種または３種以上の無機質粉末を混合使用すると、
軟質シートガスケット中の空隙部分が極めて小さくなり
、シール性が向上するものと考えられる。さらに、ＰＴ
Ｆ　Ｅは熔融流動性を生じないため、高温での使用にお
いても焼付を起こさず、また長期間使用においてもシー
ル性が保持されるものと考えられる。

［実施例］ 以下に実施例を掲げて本発明を具体的に説明するが、本
発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものでは
ない。

実施例１〜５ 第１表に示す組成割合のＰＴＦＥ粉末（旭フロロポリマ
ー製ＣＤ−１）　、無機質充填材（力オリナイトフレ＝
（平均粒径ｌＯμ）：上屋力オリン工業製カタルボ、ア
ルミナ繊維：ニヂアス製ファインレックス）および１．
１．ｉｌ−リクロロエタン２５０重量部をミキサーによ
り２０分間攪拌混合した後、ろ過し、常温で乾燥させ、
乾燥混合物を得た。この混合物に高粘度有機溶剤（エク
ソン（株）製アイソパーＭ１１７重量部を加えニーダ−
で１０分間攪拌した後、約１５時間熟成した。この熟成
物を、押出品断面寸法１０５ｍｍであり、押出品形状が
角度４０°の円錐形であり、シリンダー断面積とノズル
部断面積との比が１５である金型に注入し、常温、圧力
４０ｋｇｆ／ｃｍ”　、押出速度１２０　ｍｍ／ｈｒで
押出し、棒状物を得た。この棒状物を外径２００　ｍｍ
、長さ４００　ｍｍの鉄製２転ローラに挿入し、ｒｉ１
３００ｍｍ、厚さ１ｍｍの長尺シートを得た。この長尺
シートを３００℃で熱風乾燥した後、再び鉄製２転ロー
ラに挿入し、表面の平滑なシートを得た。このシートを
用いて行なった試験結果を第２表に示した６ 第１表 実施例６〜９ 実施例１〜４のシートガスケットをさらに、カレンダリ
ングすることにより密度２．３ｇ／ｃｍ３のシートガス
ケットを得た。それぞれのシートガスケットについて応
力緩和率（％）　（ＡＳＴＭＦ３８１００℃ｘ　２４ｈ
）を測定した結果を第３表に示した。

第３表 実施例１ＯＮ１１ 組成割合を第４表に示すものとする他は実施例１と同様
にして、軟質シートガスケットを得た。この軟質シート
ガスケットを用いて行なった試験結果を第４表に示した
。

第４表 ［効果］ 本発明の軟質シートガスケットは、耐熱性が優れるため
、高温での使用が可能であり、また、熱劣化、硬化、焼
付きなどがないため、長期間の連続使用が可能であるた
め、補修費用が大幅に低減され、また、焼付防止剤の使
用が無用であるなどの効果を有する。また、本発明の軟
質シートガスケットは柔軟性に優れるため低締付圧にお
いても優れたシール性を発揮することができる。すなわ
ち、ガラスライニングなどの高締付圧とすることができ
ないものへの適用も可能であるという効果を有する。さ
らに、本発明の軟質シートガスケットは石綿を全く含ま
ないため、環境汚染の問題がない。また、耐油性、耐水
性が極めて優れるため、各種薬品液流体のシール材とし
て優れた効果を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の軟質シートガスケットの横断面図
であり、第２図は、実施例５の軟質シートガスケットの
横断面図である。 １はカオリナイトクレー、２はＰＴＦ　Ｅ、３はアルミ
ナ繊維である。 第　ｌ　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、５重量％以上の未焼成ポリテトラフルオロエチレン
   樹脂および５０重量％以上の無機質充填材を含み、未焼
   成ポリテトラフルオロエチレン樹脂がフィブリル化され
   ており無機質充填材がそのフィブリル間に存在している
   ことを特徴とする軟質シートガスケット。