JP2000104832A - フッ素樹脂包みガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】フッ素樹脂外被の環状溝内に、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フッ素樹脂包み
ガスケットおよび上記ガスケット用の環状部材。本発明
では、前記無機粉体が、硫酸バリウム、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、炭酸マグネシウムの
うちから選択される少なくとも１種の化合物であること
が好ましい。 【効果】このガスケットは、常温での圧壊特性と高温下
の気密特性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、クッション材である中芯
体の外周をフッ素樹脂フィルムで被覆したフッ素樹脂包
みガスケットに関し、さらに詳しくは、常温での圧壊特
性と高温下の気密特性に優れている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】耐薬品性に優れたガスケットとし
ては、従来より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等が知られている。

【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、フッ素樹脂単体からなるガスケットは、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は、例え
ば、図８に示すように、ジョイントシート、石綿等の環
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（Ｐ
ＦＡ）のような耐熱性、耐薬品性に優れた厚さ０．５ｍ
ｍ以下のフッ素樹脂フィルム２で被覆した構造となって
いる。

【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。

【０００６】さらに使用目的によっては、図９に示すよ
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。そしてこの環状ジョイン
トシート３には、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。

【０００７】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。）。

【０００８】これに対して、近年では、環境への配慮か
ら、中芯材であるジョイントシートやフェルト材として
は、石綿材料に代わり、非石綿材料が用いられるように
なってきている。

【０００９】しかしながら、フッ素樹脂包みガスケット
では、外被となるフッ素樹脂の摩擦係数が小さいため、
過剰な荷重が負荷された場合には、中芯材とフッ素樹脂
外被との間で滑りが生じ、中芯材であるジョイントシー
トやフェルト材が圧壊することがあった。

【００１０】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。

【００１１】また、このような圧壊現象は、中芯強度の
低い非石綿系ガスケットにおいて、特に顕著であった。

【００１２】

【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、圧壊特性に優
れ、かつ、良好なシール特性を有する非石綿系フッ素樹
脂包みガスケットを提供することを目的としている。

【００１３】

【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、単層（１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(a)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
としている。

【００１４】本発明においては、この環状部材(a)が１
層または２層以上含まれる場合、該１層、または２層以
上の環状部材のうちの２層がそれぞれフッ素樹脂外被と
密接していることが好ましい。換言すれば、フッ素樹脂
外被と接する環状部材としては、有機繊維、無機繊維、
無機粉体およびバインダーを含むものが好ましい。

【００１５】本発明においては、この環状部材中に含ま
れる上記無機粉体は、均一分散していてもよく、環状部
材のフッ素樹脂外被側表面に偏在していてもよいが、無
機粉体が偏在してなる粉体層（粉体の偏在している表
面）は、フッ素樹脂外被と密接していることが好まし
い。この環状部材(b)が１層のみの場合はその粉体表面
が、また複数の(b)が用いられる場合には、２枚の(b)の
粉体側表面がそれぞれフッ素樹脂外被と接していること
が好ましい。

【００１６】本発明においては、前記無機粉体が、硫酸
バリウム、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、炭酸マグネシウムのうちから選択される少なくとも
１種の化合物であることが好ましく、さらには硫酸バリ
ウムであることが望ましい。

【００１７】本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット用
の環状部材は、フッ素樹脂外被の環状溝内に嵌入される
環状中芯体を構成する１層または複数の層からなる環状
部材であって、前記環状中芯体を構成する１層または複
数層の環状部材のうち少なくとも１つの環状部材が、有
機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含むこ
とを特徴としている。

【００１８】本発明の上記フッ素樹脂包みガスケット用
環状中芯体においては、前記無機粉体が、硫酸バリウ
ム、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
酸マグネシウムのうちから選択される少なくとも１種の
化合物であることが好ましく、さらには硫酸バリウムで
あることが望ましい。

【００１９】本発明においては、上記無機粉体の平均粒
径が１．５μｍ以下であることが好ましい。本発明に係
る上記フッ素樹脂包みガスケットは、常温での圧壊特性
と高温下の気密特性に優れている。

【００２０】本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット用
中芯材（非石綿系フェルト材）あるいは該中芯材用の環
状部材は、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れ
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
みガスケットおよび該ガスケット用の中芯材（フェル
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。

【００２２】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。

【００２３】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とを有している。そしてこ
のフッ素樹脂外被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。

【００２４】＜フッ素樹脂外被＞まずフッ素樹脂外被１
２は、主としてガスケットの耐薬品性向上に寄与し、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（ＰＶＤ
Ｆ）などのフッ素樹脂で構成されている。

【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。 ＜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。

【００２６】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、図２に示すように環状部材２７，２
８の外被側表面２７ｂ、２８ｂに偏在していてもよい。
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するこ
とで、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、また図２に示すように環状部材２７，２８
の外被側表面２７ｂ、２８ｂ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と
いう効果が得られる。なお、図２において、付番２７
ａ、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２８ａ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。

【００２７】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。

【００２８】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。この環状シート（環状部
材）１６には、環状溝奥部５内の気体、液体を外部に排
出しうるように、前記環状溝奥部５と外部とを径方向に
連通する連通孔などの連通手段が設けられていてもよ
い。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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０．１〜５
μｍ）、しかも繊維長が０．０１ｍｍ以上、好ましくは
０．１〜１０ｍｍ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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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
〜４０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１０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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】＜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。

【００３９】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。

【００４０】＜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。

【００４１】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、所定サイズのフッ素樹脂スリーブか
ら施盤加工によって切り出したフッ素樹脂外被１２にて
被覆する。このような形状のフッ素樹脂外被１２は、フ
ッ素樹脂スリーブの外径側から切削バイトを押しつけて
切り出されるが、環状溝１９を形成するには、外径側か
ら押しつけた切削バイトを６のところまでで止め、内径
側端部１５ａを残すように加工すればよい。また、環状
中芯体１４は、上記のように環状シート１６及び環状部
材１８ａ，１８ｂを張り合わせても良く、またそれぞれ
環状に加工する前のシート状物を図１に示すような層構
成となるように張り合わせた後で、所定サイズの環状に
打ち抜くこともできる。

【００４２】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。

【００４３】また、このようなガスケット１０は、後述
する図６、図７に示すような、環状中芯体６４、７４が
１層の環状シート（環状部材）６８，７８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。また、
環状中芯体１４を２枚のフッ素樹脂外被１２ａ，１２ｂ
にてサンドイッチするように挟持し、その内周側端部同
士を接合して製造することもできるため、断面Ｕ字型
（後述する図４の４２参照）、断面コ字型（後述する図
３の３２参照）の外被を有するガスケットに比して製造
容易であるという効果を有する。

【００４４】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、図３において付番３
２で示すように、フッ素樹脂外被の形状は、断面コ字状
であってもよく、図４において付番４２で示すように、
フッ素樹脂外被の形状は、断面Ｕ字状であってもよい。
このうち、図３に示すようなフッ素樹脂外被３２では、
ガスケット内径をフランジ内径に合わせることにより、
使用時に流体が滞留することを防止できるという効果を
有し、またこの図４に示すようなフッ素樹脂外被４２で
は、環状溝奥部５内に外部の流体（液体、気体の両者を
含む）が浸入して該部に閉じこめられても、図１に示す
ガスケット１０のように環状溝奥部５の鋭角部６を有し
ないため、フッ素樹脂外被４２の最奥部６ｃは破損しに
くいという効果を有する。

【００４５】また、図５において付番５２で示すよう
に、フッ素樹脂外被の形状は、内径側端部５５ａおよび
外径側端部５５ｂ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５０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１５
ｂ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５０では、外部の流体が該ガス
ケット５０の環状中芯体５４内に浸入するのを防止で
き、環状部材５４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。

【００４６】フッ素樹脂包みガスケットの形状は、図１
の形状に限らず図３や図４のような外被形状であっても
よいし、外径側の開口部を封鎖した図５の構造のもので
あってもよい。

【００４７】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６、図
７に示すように１層（１枚）の環状部材６８，７８から
構成されていてもよい。すなわち、図６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
６８からなる環状中芯体６４がフッ素樹脂外被６２の環
状溝６９内に嵌入された態様が示されている。また、図
７には、図４に示す３層構成の環状中芯体４４に代え
て、１枚の環状部材７８からなる環状中芯体７４がフッ
素樹脂外被７２の環状溝７９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６８，７８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】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。その原因は、次
のように考えられる。従来、フッ素樹脂包みガスケット
に用いられていた石綿フェルト材は、石綿繊維に少量の
ゴムバインダーを配合したものであって、石綿繊維は繊
維径が小さく、それぞれの繊維が縮れて複雑に絡み合っ
た形態であるため、比較的強度が高かった。

【００５０】これに対して、石綿フェルト材に代わる、
中芯部材用の非石綿フェルト材としては、従来、無期繊
維を主成分とし、無機系粉体と少量の有機バインダーが
配合されたものが使われていた。すなわち、従来の石綿
フェルト材の配合成分のうち、石綿繊維を、無機粉体と
無機繊維とで置き換えたものである。

【００５１】しかしながらこれらの非石綿フェルト材
は、一般的に剛直で径の大きい無機繊維と、無機粉体と
が主体となるため、これらの非石綿フェルト材は、繊維
同士のからみ合いが少なく、強度が低い。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、常温での圧壊特性と高
温下の気密特性に優れたフッ素樹脂包みガスケットが提
供される。

【００５３】本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット用
中芯材（非石綿系フェルト材）、該中芯材用の環状部材
は、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れてい
る。特に、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。

【００５４】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。

【００５５】

【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。

【００５６】＜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１０Ｍ
Ｐａ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。

【００５７】＜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。

【００５８】

【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、ガスケット寸法：「ＪＩＳ １０Ｋ １０
０Ａ」のフッ素樹脂包みガスケットを製造した（図
１）。

【００５９】各層の厚さは以下の通り。 外被：０．４ｍｍ厚 中芯：環状部材／ジョイントシート／環状部材＝０．８
ｍｍ／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。フッ
素樹脂包みガスケットを、フランジ（フランジ材質：
「ＳＵＳ ３０４」、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。

【００６０】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１２０ＭＰａ、湿潤時１００ＭＰａ
となった。結果を併せて表１に示す。

【００６１】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、気密内圧（２００℃で
１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測定）を測定し
たところ、３．５ＭＰａとなった。

【００６２】

【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。

【００６３】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１３０ＭＰ
ａ、湿潤時１２０ＭＰａ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】

【比較例１】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。

【００６６】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、７０ＭＰａ、圧壊応力（湿潤時）は
４０ＭＰａとなった。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、気密内圧（２
００℃で１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測定）
を測定したところ、３．０ＭＰａとなった。

【００６７】結果を併せて表１に示す。

【００６８】

【比較例２】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。

【００６９】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、１１０ＭＰａ、圧壊応力（湿潤時）
は６０ＭＰａとなった。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、気密内圧
（２００℃で１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測
定）を測定したところ、３．０ＭＰａとなった。

【００７０】結果を併せて表１に示す。

【００７１】

【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、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６】図６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７】図７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８】図８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９】図９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。

【符号の説明】

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 １０、２０、３０、４０、５０、６０、７０・・・・・
フッ素樹脂包みガスケット １１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７
１ａ・・・・・環状部材の上部外被側面（表面） １１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ、７
１ｂ・・・・・環状部材の下部外被側面（表面） １２、２２、３２、４２、５２、６２、７２・・・・・
フッ素樹脂外被 １２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ、７
２ａ・・・・・下側フッ素樹脂外被（下部外被） １２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ・・
・・・上側フッ素樹脂外被（上部外被） １３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ、６３ａ・・
・・・環状部材あるいは環状中芯体の外被側面（表面） １３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ、６３ｂ、７
３ｂ・・・・・環状部材あるいは環状中芯体の外被側面
（表面） １４、２４、３４、４４、５４、６４、７４・・・・・
環状中芯体 １５ｂ・・・・・ガスケットの外径側端部 １６、２６、３６、４６、５６・・・・・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、４８ａ、５８ａ、６８ａ、７８ａ・・
・・・環状部材（下面側環状部材） １８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５８ｂ、６８ｂ、７８ｂ・・
・・・環状部材（上面側環状部材） １９、２９、３９、４９、５９、６９、７９・・・・・
環状溝 ５５ａ・・・・・フッ素樹脂外被の内径側端部 １５ｂ、２５ｂ、３５ｂ、４５ｂ、５５ｂ・・・・・フ
ッ素樹脂外被あるいはガスケットの外径側端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J040 AA01 AA12 BA01 EA15 EA17 EA19 EA27 EA48 FA07 FA13 HA06 4H017 AA04 AA14 AA24 AA25 AA27 AA39 AB12 AC16 AD01 AE02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フッ素樹脂外被の環状溝内に、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。
2. 【請求項２】前記無機粉体が、硫酸バリウム、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
   ウムのうちから選択される少なくとも１種の化合物であ
   る請求項１に記載のフッ素樹脂包みガスケット。
3. 【請求項３】上記無機粉体の平均粒径が１．５μｍ以下
   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。
4. 【請求項４】フッ素樹脂外被の環状溝内に嵌入される環
   状中芯体を構成する単層または複数の層からなるフッ素
   樹脂包みガスケット用の環状部材であって、 前記環状部材のうち少なくとも１つの環状部材が、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用の環状部材。
5. 【請求項５】前記無機粉体が、硫酸バリウム、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
   ウムのうちから選択される少なくとも１種の化合物であ
   る請求項４に記載のフッ素樹脂包みガスケット用の環状
   部材。