JPH0115744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は渦巻形ガスケツトに使用される緩衝材
に関するものである。 詳しくは渦巻形ガスケツトにおいて金属帯であ
るフープと重ね合せて使用される緩衝材、つまり
フープ間に挾まれて渦巻状に巻付けられるシート
状の緩衝材に関するものである。 その目的は石綿を使用しない渦巻形ガスケツト
用緩衝材であつてシール性及び加工性にすぐれた
ものを提供することにある。 従来、渦巻形ガスケツトの緩衝材としては石綿
が使用されており、特に高温用の場合は石綿以外
の緩衝材はほとんど存在しない現状となつてい
る。 ところで、近年この石綿が衛生上の問題を有す
ることが判明しその使用が制限される様になつて
来たのである。 しかし、前記した如く石綿に代り得る渦巻形ガ
スケツト用緩衝材はほとんど開発されておらずそ
の早急な解決策が望まれているのである。 なお、石綿以外の渦巻形ガスケツト用緩衝材と
して、膨張黒鉛シートや弗素樹脂シートも提案さ
れてはいるが、夫々に欠点を有しているのであ
る。 つまり膨張黒鉛シートは緻密性は良好であるも
のの、酸化雰囲気中で400℃以上に加熱されると
酸化消失（昇華）してしまうという欠点を有し、
さらに非常に高価であり実用的でないとされてい
るのである。 また、弗素樹脂シートは、耐薬品性は良好であ
るが熱可塑性高分子材料であるため、耐高温性に
ついては本質的な欠陥を有しているものである。 そこで本発明者等は、石綿に代るべき渦巻形ガ
スケツト用緩衝材として、無機粉体と繊維状物及
びバインダーの配合について研究したのである。 ところでこの無機粉体として膨張バーミキユラ
イトが好適であるという検討が進められている様
であるが、本発明者等の実験によれば後に詳述す
る様に、バーミキユライトやマイカの如き薄片状
の無機粉体はガスケツトの断面方向からの浸透防
止に問題があることが判明し、フイラー材として
不適切であることが明らかになつたのである。 この場合、締付面圧で評価すればバーミキユラ
イトは層状に並列するので確かに充填密度は向上
するのであるが、しかしガスケツト性能の評価は
あくまでも「漏洩するか否か」で行なうべきであ
り、この漏洩テストではバーミキユライトやマイ
カはこの種の緩衝材としてむしろ不適切であると
結論され、評価方法もこの漏洩テストとしてJIS
−B2404に準拠する蒸気試験法を用いることが適
切であることを知つたのである。 本発明者はこの点に留意して石綿を使用せず、
しかも石綿と同等以上のシール性及び加工性を有
するすぐれた渦巻形ガスケツト用緩衝材を得るべ
く鋭意研究を重ねた結果、本発明に達したのであ
る。 すなわち、モース硬度が５以下の無機粉体60〜
99重量部と繊維状物40〜１重量部の混合物100重
量部に対して、バインダーを５〜30重量部配合し
てなり、前記無機粉体がタルク、炭酸カルシウ
ム、クレー及び硫配バリウムの群から選ばれる１
種以上であることを特徴とする渦巻形ガスケツト
用緩衝材を発明するに至つたのである。 以下、本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明にいう渦巻形ガスケツトの構造
を示した部分断面拡大図である。 この図の様に渦巻形ガスケツトの基本構造は断
面形状をＭ型或いはＶ型等にクセ付した薄い金属
帯であるフープ１と緩衝材２とを重ね合せて渦巻
状に巻付けたものである。 この渦巻形ガスケツトはこの渦巻面がシールす
べき他の物体と接合する様にして使用されるもの
であり、他の通常のガスケツトの接合方向とは異
なつているものである。換言すればこの渦巻形ガ
スケツトはフープ１及び緩衝材２の断面（図で示
した面）に対して図の矢印イの方向に接合面を有
するものであり、したがつて緩衝材２の関係する
流体の漏洩はフープ１と緩衝材２の界面、及び緩
衝材２自体の断面における流体の浸透に原因する
ものと推定されるのである。 本発明者はこの推定に基づいて種々なる無機粉
体と繊維状物の混合物について研究を進めたとこ
ろ緩衝材２の主材料である無機粉体の硬さが、流
体の漏洩に関与していることが判明し、まず無機
粉体をその硬度によつて選択することが必要とさ
れたのである。 つまり、無機粉体のモース硬度が５をこえる硬
いものになるとシール性が悪くなり、その原因は
おそらくフープ１と緩衝材２の界面の密着が無機
粉体の高硬度によつて妨げられ不充分となりその
界面を通して流体の漏洩が生じるものと考えられ
るのである。 換言すればモース硬度が５以下の無機粉体の場
合にはその柔らかさに起因し、一般にステンレス
鋼を主材としたフープ１を損傷することなく、そ
の緩衝材２がフープ１面に十分密着するためフー
プ１と緩衝材２の界面に関する漏洩が防止される
ものとなるのである。 なお、本発明にいうモース硬度とは滑石からダ
イヤモンドに至る10種の鉱物を基準とした硬さの
数値的表示で１〜10の値があるもので、したがつ
て１未満の数値はなく本発明におけるモース硬度
５以下の無機粉体とは１〜５のモース硬度を有す
るものである。 次に緩衝材自体の断面における流体の浸透に関
して言及すると、一般にこの漏洩は緩衝材の緻密
性すなわち密度に左右されるが、それのみならず
これを構成する材質の配列が緩衝材の断面方向
（断面に垂直な方向）に対してどの様になつてい
るかによつても影響されるのである。例えばモー
ス硬度が５以下の無機粉体であつてもマイカ、バ
ーミキユライト等の薄片状の顕著な無機粉体は、
その形状からシート状に加工した場合厚さ方向に
対してそのフレーク面が層状に配列するため緩衝
材の厚さ方向（シート状の緩衝材に対する垂直方
向）における耐浸透性は良好であるが、渦巻形ガ
スケツトの如く断面方向からの浸透方向からの浸
透防止には逆の結果となつて流体の漏洩を防止で
きなくなり、本発明に使用することは好ましくな
いのである。 また、渦巻形ガスケツトの加工方法から、それ
に使用する緩衝材は柔軟性及び耐クラツチ適性を
有している方が好ましく、この点に関してタル
ク、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウムが望
ましいものとなる。 なお、これら無機粉体は単独で使用してもよい
し、また適宜併用して用いてもよいものである。 本発明は上記の如きモース硬度５以下の無機粉
体と繊維状物を混合して、さらにこの混合体にバ
インダーを配合するものである。 モース硬度５以下の無機粉体に対するこの繊維
状物の配合割合は、重量比で前者が60〜99％で後
者が40〜１％であることが必要とされるのであ
る。 つまり、モース硬度５以下の無機粉体が60％未
満で繊維状物が40％をこえると得られた緩衝材の
緻密性が悪くなり、また繊維状物及びバインダー
の種類にも関係するが耐熱性に劣る様になる。一
方無機粉体が99％をこえ繊維状物が１％未満とな
ると得られた緩衝材の機械的強度及び耐クラツク
性が劣るものとなるのである。 この様に繊維状物は本発明緩衝材の加工時の耐
クラツク性や機械的強度を保持するのに必要なも
のとなつており、この繊維状物を例示すると、
NBKP、LBKP、麻等の植物性繊維からなるパ
ルプ、ポリオレフイン、芳香族ポリアミド等の合
成パルプ、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ア
クリル繊維等の人造繊維、セラミツク繊維、炭素
繊維、ガラス繊維、チタン酸カリ繊維等の無機繊
維などが挙げられる。 特に機械的強度及び耐クラツク性、又は耐熱性
に関してこの繊維状物は植物性繊維からなるパル
プ、レーヨン繊維、フエノール繊維、芳香族ポリ
アミドのパルプ状物、ガラス繊維、チタン酸カリ
繊維から選択してやることが望ましいものであ
る。 この特に好ましい繊維状物と他の繊維状物とを
併用してもよいし、これらを単独に又は相互にブ
レンドして使用してもよいことは勿論である。 次に本発明緩衝材は上記の如きモース硬度５以
下の無機粉体と繊維状物との混合物にバインダー
を配合したものであるが、このバインダーの添加
量は、モース硬度５以下の無機粉体と繊維状物と
の混合物100重量部に対して５〜30重量部である
ことが必要とされるのである。 このバインダーの添加量が上記の５重量部未満
であると得られた緩衝材の機械的強度が低下し、
一方同じくこの量が30重量部をこえると耐熱性が
低下するのである。 この様にバインダーは本発明緩衝材の強度を保
持するための結合剤として必要なものであるが、
このバインダーとしては、例えばアクリロニトリ
ル−ブタジエン系、アクリル酸エステル系、スチ
レン−ブタジエン系、天然ゴム系、シリコーンゴ
ム、フツ素ゴム等のバインダーが挙げられる。 特に上記バインダーのうちアクリロニトリル−
ブタジエン系、スチレン−ブタジエン系、アクリ
ル酸エステル系、天然ゴム系のバインダーが好ま
しい結果を得るもので、これらを単独又は併用し
て使用してやればよい。 なお、本発明緩衝材には上記の無機粉体、繊維
状物、及びバインダーの主要材料の他に、必要に
応じて他の副材料を含有させるものであるが、こ
の他の副材料とは、例えばパラフインワツクス
系、シリコン系、フツ素系の撥水剤及び／又は撥
油剤等であり、これらを単独又は併用して含有さ
せると好ましい結果が得られるものである。 さらに他の副材料として硫黄等の加硫剤、加硫
促進剤、加硫促進助剤、着色剤等が添加されても
よいことはいうまでもない。 以上の如く、本発明はモース硬度が５以下の無
機粉体を主材料として用いることを最大の特徴と
し、シール性、加工性及び耐熱性のすぐれた渦巻
形ガスケツト用緩衝材といえるものである。 本発明緩衝材の製造方法の具体的な態様を示せ
ば次の通りである。 まず、ハイドラパルパー又はヒーターで所定量
のモース硬度５以下の無機粉体と繊維状物とを水
中に分散させた後、所定量のバインダーと必要に
応じて他の副材料を添加してスラリー濃度を５〜
20％に調整して、その後必要に応じて定着剤を添
加し、バインダーを上記粉体や繊維状物に十分沈
着させた後、このスラリーを比較的緩慢下にある
チエストへ導き、要すれば凝集剤を使用し均一な
分散性を維持しつつ抄紙可能な濃度に希釈して抄
紙機へ導き、シートを得るのである。 必要に応じて加熱圧縮ロールへ導き加熱圧縮し
てやれば、渦巻形ガスケツト用緩衝材が得られる
のである。 この様にして得られた渦巻形ガスケツト用緩衝
材は、シール性、加工性、及び耐熱性に優れ、こ
れをフープと重ね合せて渦巻形ガスケツトを製作
すると液体漏洩防止性が完全に達成されるものと
なり、高温用渦巻形ガスケツトとしても充分使用
できるものであり、従来の石綿を使用したものと
比較して同等又はそれ以上の品質を有しており、
従来の石綿使用による衛生上の問題を完全に解決
した新規な渦巻形ガスケツトとして有用なものと
なる、というきわめてすぐれた効果を奏するもの
である。 次に実施例及び比較例を示して本発明を具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例によつて何
ら制限されるものではない。 実施例 １ モース硬度が１のタルク 85重量部 NBKP 10重量部 レーヨン繊維 ５重量部 パラフインワツクス撥水剤 ２重量部 アクリロニトリル−ブタジエンゴム 15重量部 実施例 ２ モース硬度が3.5の炭酸カルシウム 50重量部 モース硬度が2.5のクレー 40重量部 LBKP ７重量部 フエノール繊維 ３重量部 パラフインワツクス撥水剤 １重量部 アクリロニトリル−ブタジエンゴム ７重量部 天然ゴム ３重量部 実施例 ３ モース硬度が3.5の硫酸バリウム 70重量部 芳香族ポリアミドの合成パルプ ７重量部 チタン酸カリ繊維 23重量部 シリコーン撥水・撥油剤 2.5重量部 アクリル酸エステルゴム ７重量部 実施例 ４ モース硬度が１のタルク 85重量部 芳香族ポリアミドの合成パルプ ８重量部 ガラス繊維 ７重量部 パラフインワツクス撥水剤 0.5重量部 アクリロニトリル−ブタジエンゴム ９重量部 比較例 １ モース硬度が７のシリカ 85重量部 NBKP 10重量部 レーヨン繊維 ５重量部 パラフインワツクス撥水剤 ２重量部 アクリロニトリル−ブタジエンゴム 15重量部 以上、実施例１〜３及び比較例１の配合組成を
準備し、いづれも湿式抄紙方法に基づいて0.8mm
に調整された渦巻形ガスケツト用緩衝材を試作し
た。 これら緩衝材自体の諸物性を下記の表に示す。

【表】 ただし、柔軟性及び耐クラツク性は、試料を厚
さ２mmの金属製定盤にあて鋭く完全に折り曲げた
場合、試料の屈曲部に亀裂の生じたものを×印、
生じないものを〇印で表わしたものである。 また、シール性を評価するため上記各緩衝材を
70Kg／cm²の圧力、45℃の温度の条件下で断面形状
がＭ型のステンレス鋼帯（SUS 304）に重ね合
せ渦巻状に巻取り、巻始めと巻終りの部分はステ
ンレス鋼帯を３個所溶接し、JISB2404の呼び番
号Ｃ−20K−50の外輪付き渦巻形ガスケツトを得
た。 この様にして得られた渦巻形ガスケツトをJIS
−B2404に準処して蒸気試験を行なつた。 実施例１〜４の緩衝材から得られた渦巻形ガス
ケツトはいづれも蒸気の漏洩は全くなかつたが、
比較例１の緩衝材から得られた渦巻形ガスケツト
では蒸気の漏れが生じるものであつた。 なお、JIS−B2404においては蒸気の漏洩の有
無を目視で判定するだけで適否を評価するものと
なつている。 つまり渦巻形ガスケツトにおいては「漏洩しな
い。」ということが必要かつ十分な条件となつて
おり、本発明緩衝材を使用した渦巻形ガスケツト
がこの条件を満足するということは、本発明緩衝
材が柔軟性、耐クラツク性、機械的強度などの加
工性にもすぐれ、かつ緻密性、密着性、耐熱性な
どのシール性においてもすぐれていることを立証
しているのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にいう渦巻形ガスケツトの構造
を示した部分断面拡大図である。 １……フープ、２……緩衝材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属フープを有する渦巻形ガスケツトにおけ
   る該金属フープと重ね合せて使用される緩衝材で
   あつて、モース硬度が５以下の無機粉体60〜99重
   量部と繊維状物40〜１重量部の混合物100重量部
   に対して、バインダーを５〜30重量部配合してな
   り、前記無機粉体がタルク、炭酸カルシウム、ク
   レー、及び硫酸バリウムの群から選ばれる１種以
   上であることを特徴とする渦巻形ガスケツト用緩
   衝材。