JP5339620B2

JP5339620B2 - 環状シール手段およびその製造法

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Publication number: JP5339620B2
Application number: JP2009245120A
Authority: JP
Inventors: 啓太長島; 能央粟辻; 仁司菅
Original assignee: Yodogawa Hu Tech Co Ltd
Current assignee: Yodogawa Hu Tech Co Ltd
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: JP2011089615A

Description

本発明は、耐熱性ゴムからなる環状の芯体がフッ素系樹脂からなる被覆体にて被覆され
た構造を有するＯリング等の環状シール手段に関するものである。また、その環状シール
手段を製造する方法に関するものである。

Ｏリングに代表される環状シール手段は、産業上や民生上をはじめとする多くの分野に
使用されている。このうち、フッ素ゴムからなる環状の芯体がＰＦＡ（テトラフルオロエ
チレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）で被覆された構造を有するＯリ
ングは、接液面がＰＦＡで覆われていること、耐熱性がすぐれていること、耐薬品性・耐
食性がすぐれていること、摺動性を有することなどの特性を有するので、広範囲の分野に
使用されており、特に環境条件の厳しい分野で使う装置に用いる環状シール手段として有
用である。

耐熱性ゴムからなる環状の芯体がフッ素系樹脂からなる被覆体にて被覆された構造を有
する環状シール手段については、以下に述べるように多数の出願がなされている。

特開２００１−１０８１０４号公報（特許文献１）には、フッ素ゴムからなる心材の外
周にフッ素樹脂ＰＦＡからなる外被を被覆した構造のカップリング用ガスケットが示され
ている（請求項１）。その請求項４には、心材がフッ素ゴムのＯリング、その外周が２分
割されたＰＦＡの外殻で形成された構造が示されている。その請求項５には、その外殻の
内部にフッ素ゴムを入れて蒸着することによりガスケットを製造することが示されている
（「蒸着」とは熱圧着のことと思われる）。なお「カップリング」とは、流体を輸送する
管相互を接続する部材のことである。

特開平１０−２２０６６９号公報（特許文献２）には、カップリング用ガスケットに関
して、「真空及び外圧用ガスケットの材質は、ガスケット本体にバイトン（登録商標：代
表的なフッ素ゴムの商品名）、補強リングにテフロン（登録商標：代表的なポリテトラフ
ルオロエチレンの商品名）、プラスチック、アルミニウム等も利用できる」旨の記載が見
られる（段落００２５）。

特開平１−１２０４８４号公報（特許文献３）には、
・シールパッキン材をリング状等の所望の形状に形成する工程と、
・２枚のフッ素樹脂フィルムをそれぞれシールパッキン材のほぼ上半分および下半分の
形状にそれぞれ相応した形状に凹むように絞り込む工程と、
・上述のシールパッキン材および両フッ素樹脂フィルムに接合剤を塗布する工程と、
・この２枚のフッ素樹脂フィルムを向かい合わせにすることによりその凹みに形成され
るシールパッキン材とほぼ同じ形状の空間部内にシールパッキン材を配置した後、金型内
で加圧加熱する工程と、
・余分なフッ素樹脂フィルム部分をカットする工程
とを有するシールパッキンの製造方法が示されており、従来技術の１つとして「フッ素樹
脂製の管に心材ゴムを挿入する方法」も示されている。

特開昭６３−１６３０７１号公報（特許文献４）には、ふっ素樹脂製のチューブ体に、
未架橋の熱可塑性ふっ素樹脂製の中実状の本体部が挿入されて、その両端面を融着して全
体をリング状にすると共に、放射線架橋により熱可塑性ふっ素樹脂製である上記本体部が
架橋されてなるリングシールが示されており（特許請求の範囲）、従来技術として、
・半割法（シリコーンゴムまたはふっ素ゴム等からなる円形リング状の本体部の上下か
ら半割円弧状横断面を有する円形リング状のふっ素樹脂被覆半割体を被覆して融着一体化
する方法）と、
・挿入法（加硫ゴムの線状体をふっ素樹脂製チューブに挿入して所定長さに切断して定
寸体を形成し、該定寸体をリング状に湾曲させた後、融着一体化する方法）
とが記載されている。

特開２００８−２９１９８９号公報（特許文献５）には、中芯部材（膨張黒鉛や金属等
の素材からなる）の外面全体が外皮部材（フッ素樹脂を含む素材からなる）で被覆したガ
スケット（たとえば円環状のガスケット）が示されている（請求項１）。このガスケット
は、たとえば、外皮部材の厚みの約半分の位置に切り込みを形成し、その切り込みに中芯
部材を挿入した後、厚み方向に圧縮することにより作製される（請求項１３）。

特開２００６−２９３７６号公報（特許文献６）には、環状のゴム製の中芯部材とその
外表面を覆う多孔質フッ素樹脂製の外側部材とからなる複合シール材が示されている。

特開２００５−２３３３３９号公報（特許文献７）には、フルオロエラストマーとパー
フルオロエラストマーとが、（表面エッチング処理された）フッ素樹脂フィルムを介して
積層一体化した複合シール材およびボンデッドシールプレートが示されている。従来法の
説明の中では、Ｏリングについても言及がある。

特開２００３−１０６４５６号公報（特許文献８）には、フッ素樹脂外被の環状溝内に
環状中芯体が嵌入されたガスケットであって、その外被の上下表面にフッ素樹脂多孔質体
シートが被着されたフッ素樹脂包みガスケットが示されている。

特開２０００−３０３０５８号公報（特許文献９）には、２３０〜３８０℃における溶
融粘度が１０⁸ ポアズ以下であるフッ素樹脂を溶融成形してなるガスケットが示されてい
る。接液面となるガスケット内周面の表面粗さＲz は 0.4μm 以下であるとしている（請
求項４）。なお、この文献９の出願日は１９９９年であるので、ここに言う表面粗さＲz
は、JIS B 0601:2001 よりも前のＪＩＳ規格に言うＲz （十点平均粗さ）のことを指して
いるものと思われる。

特開２００４−２５５８２８号公報（特許文献１０）には、管状基材層（ポリイミド樹
脂や金属）と弾性体層（シリコーンゴムやフッ素ゴム）とフッ素樹脂層(A) （ＰＴＦＥや
ＰＦＡやＦＥＰ）とをこの順番で備える複合管状物であって、前記弾性体層と前記フッ素
樹脂層(A) の境界面でかつ前記弾性体層側には凹部が形成され、その凹部内にはフッ素樹
脂(B) （ＰＴＦＥ）が埋め込まれ、前記フッ素樹脂層(A) 及びフッ素樹脂(B) とは融着一
体化している複合ベルトが示されている（請求項１）。加硫後の弾性体層表面をサンドブ
ラスト加工して凹部を形成し、その表面にフッ素樹脂(B) を含む溶液を塗布して表面の凹
部にフッ素樹脂(B) の粒子を含浸し、次にフッ素樹脂層(A) をコーティングし、その後、
焼成してフッ素樹脂(B) とフッ素樹脂層(A) とを融着一体化することにより複合ベルトを
製造する方法についても記載がある（請求項８）。サンドブラストによる凹部の形成につ
いてはその図２を参照。ただし、この文献における目的物はその図５に示されているよう
な「複合ベルト11」であり、Ｏリングとは無関係である。

特開２００１−１０８１０４号公報特開平１０−２２０６６９号公報特開平１−１２０４８４号公報特開昭６３−１６３０７１号公報特開２００８−２９１９８９号公報特開２００６−２９３７６号公報特開２００５−２３３３３９号公報特開２００３−１０６４５６号公報特開２０００−３０３０５８号公報特開２００４−２５５８２８号公報

（従来技術の問題点）
上述の［背景技術］の箇所の冒頭においても述べたように、Ｏリングの中では、フッ素
ゴムに代表される環状の芯体がＰＦＡに代表される被覆体で被覆された構造を有するもの
が特に有用である。そしてそのようなＯリングは、次のような方法により製造される。
（イ）特許文献４や特許文献１（の請求項５）に言及のある半割法（半割状態の被覆体に
芯体を挿入してから両者を一体化する方法）
（ロ）特許文献４に言及のある挿入法（チューブ状の被覆体に芯体を挿入してから両者を
一体化する方法）
（ハ）特許文献３に言及のあるフィルム絞り込み法（芯体をフィルム状の被覆体で包んで
絞りこむことにより両者を一体化する方法）
によって製造される。

しかしながら、上記の（イ）半割法、（ロ）挿入法、（ハ）フィルム絞り込み法、のい
ずれにあっても、芯体と被覆体との間の融着性が必ずしも十分ではないため、Ｏリングの
現場使用に際しての圧縮力、引張力、剪断力、捻じれ、捩れ、摺動摩擦等に耐えきれず、
芯体−被覆体間の層間剥離、破壊、復元力（弾性回復力）の不足、被覆体の破れや亀裂等
の機能不全や損傷、液漏れなどのトラブルを生ずることがあり、Ｏリングの寿命が比較的
短いという問題点があった。そのため、信頼性確保のためにＯリング使用箇所の点検回数
が多くなり、また点検および部品取り替えに伴う労力および費用の点での負担も大きく、
有効な対策が必要であった。

（発明の目的）
本発明は、このような背景下において、耐久性のすぐれたＯリング等の環状シール手段
を提供することを目的とするものである。また、そのような環状シール手段を製造する工
業的な方法を提供することを目的とするものである。

本発明の環状シール手段は、
耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) がフッ素系樹脂(2a)からなる被覆体(2) にて被
覆された構造を有する環状シール手段であって、
前記環状の芯体(1) の外周面の表面粗さがJIS B0601:2001の規定による測定で、
・算術平均粗さＲa が 0.3〜２μm 、
・最大高さＲz が５〜３０μm 、
・両者の差Ｒz −Ｒa が５μm 以上
の条件を全て満たしていること、および、
上記の表面粗さを有する前記環状の芯体(1) に前記被覆体(2) が融着一体化しているこ
と、
を特徴とするものである。

本発明の環状シール手段の製造法は、
耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) として、その外周面の表面粗さがJIS B0601:20
01の規定による測定で、
・算術平均粗さＲa が 0.3〜２μm 、
・最大高さＲz が５〜３０μm 、
・両者の差Ｒz −Ｒa が５μm 以上
の条件を全て満たすものを準備すること、
上記の表面粗さを有する前記環状の芯体(1) の周りを被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂
(2a)の層で囲んで重層構造の環状物とした後、この環状物を金型内で加熱溶融して、前記
芯体(1) に前記フッ素系樹脂(2a)の層を融着一体化させること、
上記操作により、前記の耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) が前記のフッ素系樹脂
(2a)からなる被覆体(2) にて被覆された構造を有する環状シール手段を得ること、
を特徴とするものである。

本発明においては、環状シール手段の内部構造に関して従来にはない特別の工夫、すな
わち、環状の芯体(1) の外周面を特定の表面粗さに構成すると共に、その芯体(1) に被覆
体(2) を構成するフッ素系樹脂(2a)を融着させるという工夫を講じているため、その融着
時のアンカー作用が強力に働き、その結果、芯体(1) −被覆体(2) 間の界面の密着強度が
従来のものに比し格段に大きくなるというすぐれた作用効果が奏される。そのため、本発
明の環状シール手段は、従来のＯリング等では対処しえなかった環境や用途にも使用する
ことが可能になり、また従来使用していた用途に用いたときには、耐久性が確実に上がる
ので、点検回数を低減することができ、交換に要する労力や費用を大きく低減することが
できる。

以下、本発明を詳細に説明する。

（環状シール手段の構造）
本発明の環状シール手段は、耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) がフッ素系樹脂(2
a)からなる被覆体(2) にて被覆された構造を有する。

（環状の芯体(1) を構成する耐熱性ゴム(1a)）
環状の芯体(1) を構成する耐熱性ゴム(1a)としては、フッ素ゴムが最も重要である。そ
のほか各種のシリコーンゴムも用いることができ、使用環境によってはニトリルゴム、エ
チレン−プロピレンゴム、ブチルゴムなども使用可能である。

フッ素ゴムは、種々のゴム材料の中でも特に耐熱性、耐油性、耐薬品性、耐候性のすぐ
れた材料であり、たとえば次のものが用いられる。これらの中では、最初にあげたビニリ
デンフルオライド系フッ素ゴムが特に重要である。
１．ビニリデンフルオライド系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴム、ＶＤＦ−Ｈ
ＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム、ＶＤＦ−ＰＦＰ系フッ素ゴム、ＶＤＦ−ＰＦＰ−ＴＦＥ系フ
ッ素ゴム、ＶＤＦ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ系フッ素ゴム、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ系フッ素ゴム等
）
２．プロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＴＦＥ−Ｐ二元系ゴム、ＴＦ
Ｅ−Ｐ−第３成分三元系ゴム等）
３．テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル系フッ素ゴム（パ
ーフルオロフッ素ゴムとも称される）
４．熱可塑性フッ素ゴム
５．フルオロシリコーンゴム（フロロシリコーンゴムとも称される）
６．フルオロホスファゼンゴム
７．ニトロソゴム
８．含フッ素トリアジンエラストマー

なお、上記における略号の意味は次の通りである。ＶＤＦ：ビニリデンフルオライド、
ＨＦＰ：ヘキサフルオロプロピレン、ＣＴＦＥ：クロロトリフルオロエチレン、ＴＦＥ：
テトラフルオロエチレン、ＰＦＰ：ペンタフルオロプロピレン、ＰＦＭＶＥ：パーフルオ
ロメチルビニルエーテル、Ｐ：プロピレン

（被覆体(2) を構成するフッ素系樹脂(2a)）
被覆体(2) を構成するフッ素系樹脂(2a)としては、
・ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）
、
・ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、
・ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
が好適に用いられ、特にＰＦＡが最重要である。そのほか、
・ＥＴＦＥ（エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体）、
・ＥＣＴＦＥ（エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体）、
・ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、
・ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、
・ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）
なども用いることができる。

（環状シール手段の断面形状）
環状シール手段の断面形状は、Ｏ字形とすることが多いが、Ｕ字形、Ｌ字形、Ｈ字形、
Ｖ字形、Ｙ字形、Ｘ字形、Ｄ字形、Ｔ字形、Ｊ字形、ペンタ形（ベース形）、三角形、ハ
ート形などとすることもできる。環状の芯体(1) の断面形状も、そのような環状シール手
段の断面形状が得られる形状とする。環状シール手段は、断面視で鍔付きの断面形状とす
ることも多い。

（環状の芯体(1) の外周面の表面粗さ）
本発明においては、環状の芯体(1) の外周面の表面粗さが、JIS B0601:2001の規定によ
る測定で、次の条件を全て満たしていることが必要である。これらの条件の１つでも満た
していないときは、得られる環状シール手段の耐久性ないし寿命の点で、本発明が意図す
るようなすぐれたものが得られ難くなる。
・算術平均粗さＲa が 0.3〜２μm （好ましくは 0.4〜 1.5μm ）
・最大高さＲz が５〜３０μm （好ましくは６〜２５μm ）
・両者の差Ｒz −Ｒa が５μm 以上（好ましくは６μm 以上）

（芯体(1) に対する被覆体(2) の融着一体化）
本発明の環状シール手段にあっては、上記の表面粗さを有する環状の芯体(1) に上記の
被覆体(2) が融着一体化した構造を有する。環状の芯体(1) の表面粗さが上記のように設
計されているため、被覆体(2) との密着性が強固なものとなり、製品である環状シール手
段の耐久性ないし寿命性がすぐれたものとなる。

なお、芯体(1) −被覆体(2) 間の密着性はすぐれているものの、適当な手段、たとえば
その芯体(1) から被覆体(2) を機械的に引き剥がすような手段を講ずれば、製品中の芯体
(1) と被覆体(2) とを分離することができるので、製品中の芯体(1) の外周面の表面粗さ
が上記の条件を満足しているかどうかを確認することができる。

（環状シール手段の製造法）
上記構造を有する本発明の環状シール手段は、耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1)
として、その外周面の表面粗さが上記の３条件を全て満足するものを準備し、その環状の
芯体(1) の周りを被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂(2a)の層で囲んで重層構造の環状物と
した後、この環状物を金型内で加熱溶融して、前記芯体(1) に前記フッ素系樹脂(2a)の層
を融着一体化させることにより製造することができる。

耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) として、その外周面の表面粗さが上記の３条件
を満足するものを得るには、粒子状のメディアを用いてブラスト処理またはバレル処理す
る方法が採用される。

メディアとしては、金属系粒子（金属ワイヤをカットした粒子やその角を丸めたもの、
アトマイズ法により作製された鋳鉄や鋳鋼の球形粒子またはそれを砕いた角のある非球形
粒子等；金属としてはステンレス鋼、スチール（鋳鉄）、鋳鋼、亜鉛、アルミニウム、ア
モアルファス合金等）、セラミックス系粒子（アルミナ、炭化ケイ素、ジルコニア、砥石
、砂、ガラス等）、プラスチックス系粒子（ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、尿素樹脂、メラミン樹脂等）、植物系粒子（とうもろこしの芯、くるみの殻、あんず
の種、桃の種等）をはじめとする種々の粒子を用いることができ、その形状も不定形、球
形をはじめとして任意である。

ただし、粗面化する対象物である耐熱性ゴム(1a)が文字通りのゴムであることを考慮す
ると、ブラスト処理またはバレル処理のいずれの場合も、硬度（モース硬度）が大で、比
重が大きく、かつ角のあるメディアを用いることが有利である。

ブラスト処理（機械式、エア式、湿式などがある）は、環状の芯体(1) を適当な籠状の
容器に装入して１ないし複数の方向から投射材（メディア、粒子）を投射することにより
なされる。機械式の場合を例にとると、たとえば、インペラー（羽根車）の遠心力により
粒子（投射材）を投射し、投射角度を決めて投射することによりブラスト処理方法を行う
。いずれの方式を選択するにせよ、ブラスト処理するに際しては、投射材（粒子、メディ
ア）の種類（粒径、組成、密度、高度、強度等）、投射速度、投射角度、投射量などの条
件を最適なものに設定する。投射速度、投射角度については、処理中に変化させることも
できる。

バレル処理は、典型的には、加工槽に研磨剤（メディア、粒子）を加工液と共に装入し
、その加工槽に環状の芯体(1) を装入し、加工槽またはそこに装入した芯体(1) の一方ま
たは双方を動かすことによりなされる。

そして、本発明において粗面化する対象物である環状の芯体(1) を構成する耐熱性ゴム
(1a)が文字通りのゴムであることを考慮すると、ブラスト処理またはバレル処理のいずれ
の場合も、
イ．メディアとしては硬度が大の粒子（特に、比重が大きい金属系またはセラミックス
系の粒子で、角のあるもの）を用い、
ロ．ブラスト処理またはバレル処理を好ましくは耐熱性ゴム(1a)が硬くなる低温条件下
にもたらしてから行うこと、
が有利である。

なお、上記のロにおける低温条件については、耐熱性ゴム(1a)が硬くなる温度（ガラス
転移点）は耐熱性ゴム(1a)に配合される添加剤によって大きく変動するので一概には決め
られないが、通常は−２０℃以下（好ましくは−２５℃以下、さらには−３０℃以下）と
することが多い。

本発明においては、上記のようにブラスト処理またはバレル処理を行って耐熱性ゴム(1
a)からなる環状の芯体(1) の外周面を粗面化することにより、最大高さＲz が５〜３０μ
m になるように設定するので（算術平均粗さＲa は 0.3〜２μm に設定）、処理後には芯
体(1) 内に深く入り込んだメディアが完全に除去できるような洗浄処理を行うように留意
する。そのため、メディア除去のための洗浄工程において洗浄対象物に揉み力が加わるよ
うな手段、特に、水中に対象物を投入して、水流が一方向に回転し、水流が一時止まり、
水流が逆方向に回転するというような手段を採用することが好ましい。

上記の３条件を満足する表面粗さを有する環状の芯体(1) を得た後、その環状の芯体(1
) の周りを被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂(2a)の層で囲んで重層構造の環状物とするに
は、たとえば、
（イ）被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂(2a)の半割形状の成形体に環状の芯体(1) を挿
入してから、両者を一体化する方法［半割法］、
（ロ）被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂(2a)のチューブ状の成形体にロッド状の芯体(1
) を挿入してから、環状になるようにし、さらには両者を一体化する方法［挿入法］、
（ハ）被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂(2a)のフィルム状の成形体で環状の芯体(1) を
包み込んでから絞りこんで両者を一体化する方法［フィルム絞り込み法］、
などの方法が採用できる。

このようにして重層構造の環状物とした後、この環状物を金型内で加熱すれば、フッ素
系樹脂(2a)の層が溶融しするので、環状の芯体(1) にフッ素系樹脂(2a)の層を融着一体化
させることができる。この融着一体化物を金型内で冷却（放冷または強制冷却）すれば、
環状の芯体(1) がフッ素系樹脂(2a)からなる被覆体(2) にて被覆された構造の環状シール
手段が得られるので、必要に応じてバリ取りなどの仕上げ加工をする。

次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。

（図の説明）
図１は本発明の環状シール手段の一例を示した断面図であり、(1) は耐熱性ゴム(1a)か
らなる環状の芯体、(2) はフッ素系樹脂(2a)からなる被覆体である。
図２は、図１の環状シール手段の製造に用いた環状の芯体(1) の表面粗さの測定例を示
したチャートである。

（環状の芯体(1) の処理例１〜４）
未処理の環状の芯体(1) として、耐熱性ゴム(1a)の一例であるビニリデンフルオライド
系フッ素ゴム（より詳しくはＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）でできた内径（ＩＤ
）が３０mmで太さ（Ｗ）が３mmの断面円形のＯリング（未処理品）を多数準備した。ただ
し、処理例４においては、Ｏリング（未処理品）として断面が楕円形のものを用いた。

上記の芯体(1) 用のＯリング（未処理品）の多数個を−３０℃〜−４０℃の温度条件下
に保った後、籠状の容器に装入し、不定形のサンドメディアを用いて、５kgf/cm² ×３０
min の条件でショットブラスト（またはショットブラストと洗浄処理）を行った。ここで
洗浄処理は、処理後のＯリングを水中に投入し、水流の回転方向を間羯的に反転させるこ
とにより行った。

芯体(1) 用のＯリング（未処理品）とブラスト処理後のＯリングの外周面の表面粗さを
、JIS B0601:2001に従って、レーザー顕微鏡を使用して測定した。

条件および結果を表１に示す。表１中、処理方法の欄の「ＳＢ」は「ショットブラスト」の略、「ＳＢ＋Ｗ」は「ショットブラスト＋洗浄」の略である。「Ｒz −Ｒa 」は、「Ｒz 平均−Ｒa 平均」の意味である。

［表１］

未処理品処理例１処理例２処理例３処理例４
処理方法ＳＢＳＢ＋ＷＳＢ＋ＷＳＢ
Ｒa 測定値 0.16 0.52 0.46 0.61 0.93
0.22 0.54 0.48 0.48 0.67
0.18 - 0.49 - 0.87
Ｒa 平均 0.19 0.53 0.48 0.55 0.82
Ｒz 測定値 3.21 9.79 6.50 12.7 21.5
3.42 12.6 7.43 6.92 14.3
3.32 - 6.41 - 13.7
Ｒz 平均 3.32 11.2 6.78 9.81 16.5
Ｒz −Ｒa 3.13 10.7 6.30 9.26 15.7

（環状シール手段の製造）
フッ素系樹脂(2a)の一例としてのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン／パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体）のチューブを半割にしたものを準備し、円形溝を有する上
下２つ割りの金型のそれぞれの溝に上記のＰＦＡ半割チューブをそれぞれ嵌め込むと共に
、上記において準備した芯体(1) 用のＯリング（未処理品と処理例１〜４の処理品）を挟
み込んでから、上下の金型を閉じた。この金型を温度３３０℃に昇温してこの温度に３分
間保った後、放冷し、ついでバレル加工によりバリを除去した。これにより、Ｏリング（
環状の芯体(1) ）の全周が上記のフッ素系樹脂(2a)の溶融成形品からなる被覆体(2) で融
着一体化された構造を有する図１の環状シール手段が得られた。被覆体(2) の厚みは0.25
mm（２５０μm ）であった。

（評価方法と評価結果）
上記の表１の未処理品および処理例１〜４の処理品からなるＯリング（環状の芯体(1)
）を用いて製造した「ＰＦＡ被覆Ｏリング」（環状の芯体(1) が被覆体(2) で覆われた環
状シール手段）につき、破壊・剥離試験および弾性（復元率）試験を行った。

破壊・剥離試験は、下記の表２のように被覆Ｏリングに加重をかけて圧縮したときの芯
体(1) −被覆体(2) 間の剥離の有無や被覆体(2) の破れ（亀裂）の有無を観察することに
より判定した。

先の表１の未処理品を芯体(1) としたものは圧縮率３０％未満で破壊したが、表２のよ
うに、処理例１〜４の処理品を芯体(1) としたものは、加重が９０００Ｎ（圧縮率が46.0
％）になっても破壊・剥離を生じなかった。

［表２］

加重（上段）と圧縮率（下段）
被覆Ｏリングの 6,000N → 7,000N → 8,000N → 9,000N
芯体(1) (38.5 %) (41.5 %) (44.0 %) (46.0 %)
処理例１の処理品 ○ ○ ○ ○
処理例２の処理品 ○ ○ ○ ○
処理例３の処理品 ○ ○ ○ ○
処理例４の処理品 ○ ○ ○ ○
（注）○印は破壊・剥離せず

弾性（復元率）試験は、圧縮率（つぶし代）別で、それぞれ常温で７日保持し、解放後
の厚みを経時熱で測定し、弾性を調べた。処理例２の処理品を芯体(1) とした場合を下記
の表に示すが、３０％圧縮であれば数時間で９５％で復元することがわかる。処理例１、
３、４の処理品を芯体(1) とした場合も、概ね同等の好ましい結果が得られる。

［表３］

復元率
１４％圧縮２０％圧縮２５％圧縮３０％圧縮
加圧保持時８７％８０％７５％７０％
解放直後９６％９２％９０％８９％
１時間後９７％９７％９７％９４％
７２時間後９９％９９％９９％９８％

本発明の環状のシール手段は、耐食性を要求される用途（フィルタ、バルブ、ポンプ等
の機器部品；フランジ、ニップル等の配管接続パッキン）、クリーン度を要求される用途
（医薬品や食品機械に使用するミキサ、オートクレーブ、充填装置等の機器部品）、高温
使用を要求される用途（滅菌装置や熱交換器のシール部品）、洗浄性を要求される用途（
食品機械の充填部分や色変えのある塗装ラインのシール部品）をはじめとする種々の用途
に好適に用いることができる。

本発明の環状のシール手段の一例を示した断面図である。図１の環状シール手段の製造に用いた環状の芯体(1) の表面粗さの測定例を示したチャートである。

(1) …環状の芯体、(1a)…耐熱性ゴム、
(2) …被覆体、 (2a)…フッ素系樹脂

Claims

耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) がフッ素系樹脂(2a)からなる被覆体(2) にて被
覆された構造を有する環状シール手段であって、
前記環状の芯体(1) の外周面の表面粗さがJIS B0601:2001の規定による測定で、
・算術平均粗さＲa が 0.3〜２μm 、
・最大高さＲz が５〜３０μm 、
・両者の差Ｒz −Ｒa が５μm 以上
の条件を全て満たしていること、および、
上記の表面粗さを有する前記環状の芯体(1) に前記被覆体(2) が融着一体化しているこ
と、
を特徴とする環状シール手段。
前記環状の芯体(1) を構成する耐熱性ゴム(1a)がフッ素ゴムであり、前記被覆体(2) を
構成するフッ素系樹脂(2a)がＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体）であること、
を特徴とする請求項１記載の環状シール手段。
耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) として、その外周面の表面粗さがJIS B0601:20
01の規定による測定で、
・算術平均粗さＲa が 0.3〜２μm 、
・最大高さＲz が５〜３０μm 、
・両者の差Ｒz −Ｒa が５μm 以上
の条件を全て満たすものを準備すること、
上記の表面粗さを有する前記環状の芯体(1) の周りを被覆体(2) 形成用のフッ素系樹脂
(2a)の層で囲んで重層構造の環状物とした後、この環状物を金型内で加熱溶融して、前記
芯体(1) に前記フッ素系樹脂(2a)の層を融着一体化させること、
上記操作により、前記の耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) が前記のフッ素系樹脂
(2a)からなる被覆体(2) にて被覆された構造を有する環状シール手段を得ること、
を特徴とする環状シール手段の製造法。
前記の耐熱性ゴム(1a)からなる環状の芯体(1) を容器に入れ、−２０℃以下の低温条件
下において粒子状の硬質メディアを用いてブラスト処理またはバレル処理することにより
、前記の表面粗さを有する環状の芯体(1) を得ること、
を特徴とする請求項３記載の製造法。