JPH01198676A - シート状ガスケット材 - Google Patents
シート状ガスケット材Info
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- JPH01198676A JPH01198676A JP63122000A JP12200088A JPH01198676A JP H01198676 A JPH01198676 A JP H01198676A JP 63122000 A JP63122000 A JP 63122000A JP 12200088 A JP12200088 A JP 12200088A JP H01198676 A JPH01198676 A JP H01198676A
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Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
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。
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]
本発明はシート状ガスケット材に関するものである。
[従来の技術]
従来、バルブ類、ポンプ類、配管用継手類、各種機器類
などに用いるガスケット材としては、石綿を主成分とす
る石綿ジヨイントシートガスケットがもっとも一般に知
られている。しかしながら、近年、石綿は環境汚染の問
題があるとして、使用が制限されつつある。石綿を用い
ないガスケット材としては、ゴムシート、ゴムを結合材
とした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を含浸さ
せたガラスクロス、カーボンクロスなどが知られている
。
などに用いるガスケット材としては、石綿を主成分とす
る石綿ジヨイントシートガスケットがもっとも一般に知
られている。しかしながら、近年、石綿は環境汚染の問
題があるとして、使用が制限されつつある。石綿を用い
ないガスケット材としては、ゴムシート、ゴムを結合材
とした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を含浸さ
せたガラスクロス、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、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く、
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(、また、高価で
ある。
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、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く、
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(、また、高価で
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、石綿ジヨイントシートに代替し得る、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、さらに耐油、耐水性に優れたガスケ
ット材を提供しようとするものであり、5重量%以上の
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、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、かつ、気孔率が20%以下、気孔径
が0.15μ以下であることを特徴とするシート状ガス
ケット材を提供するものである。
る。すなわち、石綿ジヨイントシートに代替し得る、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、さらに耐油、耐水性に優れたガスケ
ット材を提供しようとするものであり、5重量%以上の
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、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、かつ、気孔率が20%以下、気孔径
が0.15μ以下であることを特徴とするシート状ガス
ケット材を提供するものである。
本明細書中でいう気孔率とは、CARLOERBA社製
ポロシメーター2000を用い、23℃、 25RH%
において圧力を常圧から2000気圧まで変化させた時
に測定される平均気孔量(cm”/g)およびASTM
D−792により測定される物質量(その物質の単位質
量当りの容積) (c+n”/glから次式により算出
される値である。また気孔径とは、CARLOERBA
社製ポロシメーター2000を用い、23’C,25R
H%において圧力を常圧から2000気圧まで変化させ
た時、式Pr=2σCOSθ(Pは加えられた絶対圧:
kg/c+n”、 rは細径半径:nm、aは水銀の
表面張カニ 480mN/m”、θは接触角(ぬれ角)
: 141.3°である)により求められる細孔
半径の平均値である 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エーテル)、トリ
フルオロエチレン、パーフルオロアルキルエチレンなど
が例示される。また、あまりに低分子量のものでは液状
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が108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P
TFEがフィブリル化し易いため好ましい。
ポロシメーター2000を用い、23℃、 25RH%
において圧力を常圧から2000気圧まで変化させた時
に測定される平均気孔量(cm”/g)およびASTM
D−792により測定される物質量(その物質の単位質
量当りの容積) (c+n”/glから次式により算出
される値である。また気孔径とは、CARLOERBA
社製ポロシメーター2000を用い、23’C,25R
H%において圧力を常圧から2000気圧まで変化させ
た時、式Pr=2σCOSθ(Pは加えられた絶対圧:
kg/c+n”、 rは細径半径:nm、aは水銀の
表面張カニ 480mN/m”、θは接触角(ぬれ角)
: 141.3°である)により求められる細孔
半径の平均値である 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エーテル)、トリ
フルオロエチレン、パーフルオロアルキルエチレンなど
が例示される。また、あまりに低分子量のものでは液状
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が108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P
TFE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、粉末状無機質繊維またはカー
ボン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100μ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、シート状ガスケット材と
した時の表面平滑性が損なわれ、好ましくない。
品性に優れた無機質粉末、粉末状無機質繊維またはカー
ボン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100μ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、シート状ガスケット材と
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、シート状ガス
ケット材の緻密性が得られず、気孔率および気孔径が大
きいものとなりシール性が充分でなくなり好ましくない
、また、粒径の大きい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
。
ケット材の緻密性が得られず、気孔率および気孔径が大
きいものとなりシール性が充分でなくなり好ましくない
、また、粒径の大きい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0.1〜70μ程度の無機
質粉末である。また、無機質粉末として、粒径の異なる
2種以上を混合便用すると充填効率が向上し、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、粉末状無機質繊維として
は、直径0.1〜30μ程度、特に好ましくは直径0.
5〜15μ程度であり、長さ50〜300μ、特に好ま
しくは70〜200μ程度が好ましく採用される。かか
る粉末状無機質繊維としては、粉末状カーボン繊維、粉
末状ガラス繊維粉末、粉末状アルミナ繊維、各種粉末状
天然鉱物繊維などが例示される。また、カーボン粉末と
しては、粒径0.01〜0.iμ程度のものが好ましく
採用される。
質粉末である。また、無機質粉末として、粒径の異なる
2種以上を混合便用すると充填効率が向上し、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、粉末状無機質繊維として
は、直径0.1〜30μ程度、特に好ましくは直径0.
5〜15μ程度であり、長さ50〜300μ、特に好ま
しくは70〜200μ程度が好ましく採用される。かか
る粉末状無機質繊維としては、粉末状カーボン繊維、粉
末状ガラス繊維粉末、粉末状アルミナ繊維、各種粉末状
天然鉱物繊維などが例示される。また、カーボン粉末と
しては、粒径0.01〜0.iμ程度のものが好ましく
採用される。
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量の粉末状無機質
繊維およびまたはカーボン粉末の混合物が好ましく採用
される。無機質粉末を単独でまたは無機質粉末とカーボ
ン粉末の混合物を用いると、シート状ガスケット材の低
気孔率化、小気孔径化が容易となるため好ましい。また
、粉末状無機質繊維を混合使用した場合、粉末状無機質
繊維を混合使用しない場合に比べ、低気孔率化、小気孔
径化が若干難しくなるが、圧縮率の大きなシート状ガス
ケット材となるため、シール面のなじみ性が優れたもの
となる。また、無機質充填材として、粉末状無機質繊維
またはカーボン粉末を単独で、または粉末状無機質繊維
とカーボン粉末の混合物を用いると、シート状成形が困
難になったり、気孔率や気孔径の小さなシート状ガスケ
ット材が得られ難くなったりするため、このような使用
態様は好ましいとはいえない、無機質充填材として、無
機質粉末と粉末状無機質繊維およびまたはカーボン粉末
の混合物を用いる場合の混合割合は、無機質粉末100
重量部当り粉末状無機質繊維およびまたはカーボン粉末
がlO重量部程度以下とすることが好ましい。粉末状無
機質繊維およびまたはカーボン粉末の割合が大きすぎる
と、シート状ガスケット材の成形性が悪くなり、また気
孔率および平均気孔径が大きくなるためシール性が悪く
なったりシート状ガスケット材の寿命が小さなものにな
り、好ましくない。
粉末の単独もしくは無機質粉末と若干量の粉末状無機質
繊維およびまたはカーボン粉末の混合物が好ましく採用
される。無機質粉末を単独でまたは無機質粉末とカーボ
ン粉末の混合物を用いると、シート状ガスケット材の低
気孔率化、小気孔径化が容易となるため好ましい。また
、粉末状無機質繊維を混合使用した場合、粉末状無機質
繊維を混合使用しない場合に比べ、低気孔率化、小気孔
径化が若干難しくなるが、圧縮率の大きなシート状ガス
ケット材となるため、シール面のなじみ性が優れたもの
となる。また、無機質充填材として、粉末状無機質繊維
またはカーボン粉末を単独で、または粉末状無機質繊維
とカーボン粉末の混合物を用いると、シート状成形が困
難になったり、気孔率や気孔径の小さなシート状ガスケ
ット材が得られ難くなったりするため、このような使用
態様は好ましいとはいえない、無機質充填材として、無
機質粉末と粉末状無機質繊維およびまたはカーボン粉末
の混合物を用いる場合の混合割合は、無機質粉末100
重量部当り粉末状無機質繊維およびまたはカーボン粉末
がlO重量部程度以下とすることが好ましい。粉末状無
機質繊維およびまたはカーボン粉末の割合が大きすぎる
と、シート状ガスケット材の成形性が悪くなり、また気
孔率および平均気孔径が大きくなるためシール性が悪く
なったりシート状ガスケット材の寿命が小さなものにな
り、好ましくない。
本発明のシート状ガスケット材は、PTFEを5重量%
以上、無機質充填材を50重量%以上含有する。 PT
FEの量が5重量%よりも小さい場合には、シート状ガ
スケット材としてのシート成形が困難であり、また、成
形されたシートも圧縮に対する復元率が小さいものとな
り、気孔率の小さなガスケット材が得られ難くなり、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lO重量%以上含まれることが
好ましい、 PTFEの量の上限は特に限定されないが
、あまりに多くなりすぎると高価なものになり、汎用ガ
スケット材としての特徴が薄れること、ガスケット材の
圧縮率が低下することなどから、50重量%以下、特に
40重量%以下とすることが好ましい、また、無機質充
填材の量が50重量%よりも小さな場合には、応力緩和
率が太き(なり好ましくない。また、高価なものとなる
ため汎用ガスケットとしての利用に適さなくなることも
ある。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、気孔率および気孔径の小さく緻密なシー
ト状ガスケット材を得難くなる。すなわち、シール性が
低下し易くなる傾向がある。好ましい無機質充填材の含
有量は60〜90重量%である。
以上、無機質充填材を50重量%以上含有する。 PT
FEの量が5重量%よりも小さい場合には、シート状ガ
スケット材としてのシート成形が困難であり、また、成
形されたシートも圧縮に対する復元率が小さいものとな
り、気孔率の小さなガスケット材が得られ難くなり、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lO重量%以上含まれることが
好ましい、 PTFEの量の上限は特に限定されないが
、あまりに多くなりすぎると高価なものになり、汎用ガ
スケット材としての特徴が薄れること、ガスケット材の
圧縮率が低下することなどから、50重量%以下、特に
40重量%以下とすることが好ましい、また、無機質充
填材の量が50重量%よりも小さな場合には、応力緩和
率が太き(なり好ましくない。また、高価なものとなる
ため汎用ガスケットとしての利用に適さなくなることも
ある。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、気孔率および気孔径の小さく緻密なシー
ト状ガスケット材を得難くなる。すなわち、シール性が
低下し易くなる傾向がある。好ましい無機質充填材の含
有量は60〜90重量%である。
本発明のシート状ガスケット材は、上記PTFE、無機
質充填材の他に、合成樹脂、無機質繊維などを含んでい
てもよい。かかる合成樹脂としては、耐熱性、耐油性等
に優れたものが好ましく、例えば、パーフルオロアルコ
キシ樹脂、パーフルオロエチレンプロピレン樹脂などの
フッ素樹脂や、フェノール樹脂、ボリイミ・ド樹脂、ボ
リアリールスルホン樹脂などが例示される。また、無機
質繊維としては、アルミナ繊維、カーボン繊維、ガラス
繊維などが例示されるが、これらは混合あるいはシート
状ガスケット材成形時に砕かれるが、粉末状に砕かれる
ものは少なく、大半は比較的長い繊維としてガスケット
材中に存在することになる。この様な繊維が存在する場
合には、ガスケット材の強度が向上するが、気孔率およ
び平均気孔径を小さなものにすることが困難になるため
、あまりに多量に入れることは好ましくない、無機質繊
維の添加量は、3重量%以下であることが好ましい。
質充填材の他に、合成樹脂、無機質繊維などを含んでい
てもよい。かかる合成樹脂としては、耐熱性、耐油性等
に優れたものが好ましく、例えば、パーフルオロアルコ
キシ樹脂、パーフルオロエチレンプロピレン樹脂などの
フッ素樹脂や、フェノール樹脂、ボリイミ・ド樹脂、ボ
リアリールスルホン樹脂などが例示される。また、無機
質繊維としては、アルミナ繊維、カーボン繊維、ガラス
繊維などが例示されるが、これらは混合あるいはシート
状ガスケット材成形時に砕かれるが、粉末状に砕かれる
ものは少なく、大半は比較的長い繊維としてガスケット
材中に存在することになる。この様な繊維が存在する場
合には、ガスケット材の強度が向上するが、気孔率およ
び平均気孔径を小さなものにすることが困難になるため
、あまりに多量に入れることは好ましくない、無機質繊
維の添加量は、3重量%以下であることが好ましい。
本発明のシート状ガスケット材は、気孔率が20%以下
であることが重要である。気孔率が20%よりも大きい
と、応力緩和率が大きくなり、ガスケット材の寿命が短
くなり、またシール性も悪くなり好ましくない、気孔率
の下限については特に限定されず、小さい程シール性な
ど良好になり、好ましいが、実質的には気孔率0%のシ
ート状ガスケット材を製造するのは極めて困難であり、
通常気孔率は1%程度以上となる。
であることが重要である。気孔率が20%よりも大きい
と、応力緩和率が大きくなり、ガスケット材の寿命が短
くなり、またシール性も悪くなり好ましくない、気孔率
の下限については特に限定されず、小さい程シール性な
ど良好になり、好ましいが、実質的には気孔率0%のシ
ート状ガスケット材を製造するのは極めて困難であり、
通常気孔率は1%程度以上となる。
また、本発明のシート状ガスケット材は、気孔径が0.
15μ以下である。気孔率が小さい場合であっても、径
の大きな気孔が存在すると、シール性が低下するため好
ましくない、また、径の大きな気孔が存在すると気孔率
が大きくなる傾向にある。気孔径の下限は小さい程よく
、気孔径Oであることがシール性の面から最も好ましい
が、実質的に気孔径0すなわち気孔の全く存在しないガ
スケット材を製造するのはかなり困難であり、通常は、
0.009μ程度の気孔が存在する。特に好ましくは気
孔径を0.08μ〜0.01μ程度にすることである。
15μ以下である。気孔率が小さい場合であっても、径
の大きな気孔が存在すると、シール性が低下するため好
ましくない、また、径の大きな気孔が存在すると気孔率
が大きくなる傾向にある。気孔径の下限は小さい程よく
、気孔径Oであることがシール性の面から最も好ましい
が、実質的に気孔径0すなわち気孔の全く存在しないガ
スケット材を製造するのはかなり困難であり、通常は、
0.009μ程度の気孔が存在する。特に好ましくは気
孔径を0.08μ〜0.01μ程度にすることである。
気孔率および気孔径の小さなシート状ガスケット材の製
造方法としては種々あるが、容易な方法を以下に例示す
る。一つ目は、合成樹脂、あるいは液状物を含浸あるい
は添加する方法である。この方法は、シート状物成形前
に熱可塑性樹脂などの合成樹脂を添加しておき、シート
状成形時あるいはシート成形後に合成樹脂の融点以上に
加熱することにより、気孔部分に合成樹脂を充填せしめ
ることにより、気孔率および気孔径を低下せしめること
ができ、また、シート状物成形後、オイル、合成樹脂溶
融物などの液状物を含浸せしめることにより気孔率およ
び気孔径を低下せしめることができる。しかしながら、
この様な方法では、シート状ガスケット材内部および表
面に合成樹脂等が存在するため、高温においてシート状
ガスケット材を使用した場合に焼付きなどが生じるおそ
れがあるため、高温で使用するシート状ガスケット材の
製法としては好ましいとはいえない、二つ目はシート状
物を成形後再度加圧する方法である。このシート状物成
形後あるいは焼成後に加圧を行う方法である。この加圧
方法としては、プレス型またはロールによる加圧方法が
例示される。
造方法としては種々あるが、容易な方法を以下に例示す
る。一つ目は、合成樹脂、あるいは液状物を含浸あるい
は添加する方法である。この方法は、シート状物成形前
に熱可塑性樹脂などの合成樹脂を添加しておき、シート
状成形時あるいはシート成形後に合成樹脂の融点以上に
加熱することにより、気孔部分に合成樹脂を充填せしめ
ることにより、気孔率および気孔径を低下せしめること
ができ、また、シート状物成形後、オイル、合成樹脂溶
融物などの液状物を含浸せしめることにより気孔率およ
び気孔径を低下せしめることができる。しかしながら、
この様な方法では、シート状ガスケット材内部および表
面に合成樹脂等が存在するため、高温においてシート状
ガスケット材を使用した場合に焼付きなどが生じるおそ
れがあるため、高温で使用するシート状ガスケット材の
製法としては好ましいとはいえない、二つ目はシート状
物を成形後再度加圧する方法である。このシート状物成
形後あるいは焼成後に加圧を行う方法である。この加圧
方法としては、プレス型またはロールによる加圧方法が
例示される。
ここで、プレス型による加圧よりもロールによる加圧の
方が、連続的な加圧作業が可能であるため、作業性に優
れ、好ましく採用される。また、加圧圧力としては、通
常シート状物成形時と同等またはそれ以上の圧力である
ことが好ましい、この圧力は、シート状物の状態あるい
は要求するガスケット材の物性等によって適宜選定され
るが、あまりに高い圧力で加圧してもその改良効果は期
待するほどに得られない、加圧圧力としては、面圧で1
00100O/cm”程度以下が好 ま し く
、 通 常 ZOG 〜 700k
gf/cI112程度が採用される。また、この加圧す
る方法は、同時に加熱することが好ましい、加熱するこ
とによりPTFEの可塑性が向上するため、加圧圧力が
それ程大きくなくても、気孔率および気孔径を容易に低
下せしめることができる。加圧温度としては、あまり低
温ではその効果は充分に発揮されず、またあまりに高温
ではPTFEが熱分解する可能性があるため好ましくな
い。好ましくは250〜400℃程度、特に300〜3
80 ’C程度とすることが好ましい、三つ目は無機質
充填材として粒径の異なる2種または3種の無機質微粉
末の混合使用または粒径の異なる2種または3種の無機
質微粉末の混合物にカーボンの微粉末を混合使用して充
填効率を向上せしめる方法である。この方法は、無機質
微粉末の大粒径同志の隙間を中・小粒径微粉末で埋めら
れるので気孔率および気孔径を低下せしめることができ
る。またカーボン粉末は大・中・小無機質微粉末同志の
隙間を埋めると同時に、その低摩擦性によりシート成形
時に無機質微粉末同志のすべりを促進して充填材同志の
充填性を高める効果がある。また、この方法は前記の方
法に比べてガスケットの製造が容易なので、汎用性に優
れたガスケットを得ることができる。
方が、連続的な加圧作業が可能であるため、作業性に優
れ、好ましく採用される。また、加圧圧力としては、通
常シート状物成形時と同等またはそれ以上の圧力である
ことが好ましい、この圧力は、シート状物の状態あるい
は要求するガスケット材の物性等によって適宜選定され
るが、あまりに高い圧力で加圧してもその改良効果は期
待するほどに得られない、加圧圧力としては、面圧で1
00100O/cm”程度以下が好 ま し く
、 通 常 ZOG 〜 700k
gf/cI112程度が採用される。また、この加圧す
る方法は、同時に加熱することが好ましい、加熱するこ
とによりPTFEの可塑性が向上するため、加圧圧力が
それ程大きくなくても、気孔率および気孔径を容易に低
下せしめることができる。加圧温度としては、あまり低
温ではその効果は充分に発揮されず、またあまりに高温
ではPTFEが熱分解する可能性があるため好ましくな
い。好ましくは250〜400℃程度、特に300〜3
80 ’C程度とすることが好ましい、三つ目は無機質
充填材として粒径の異なる2種または3種の無機質微粉
末の混合使用または粒径の異なる2種または3種の無機
質微粉末の混合物にカーボンの微粉末を混合使用して充
填効率を向上せしめる方法である。この方法は、無機質
微粉末の大粒径同志の隙間を中・小粒径微粉末で埋めら
れるので気孔率および気孔径を低下せしめることができ
る。またカーボン粉末は大・中・小無機質微粉末同志の
隙間を埋めると同時に、その低摩擦性によりシート成形
時に無機質微粉末同志のすべりを促進して充填材同志の
充填性を高める効果がある。また、この方法は前記の方
法に比べてガスケットの製造が容易なので、汎用性に優
れたガスケットを得ることができる。
本発明のシート状ガスケット材において、PTFEはフ
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。PTFEがフィブリル化されていな
い、または無機質充填材がPTFEのフィブリル間に存
在しない場合には、シート状ガスケット材は極めて脆い
ものとなり、実際の使用には耐えられないものとなる。
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。PTFEがフィブリル化されていな
い、または無機質充填材がPTFEのフィブリル間に存
在しない場合には、シート状ガスケット材は極めて脆い
ものとなり、実際の使用には耐えられないものとなる。
本発明のシート状ガスケット材は、PTFEがフィグリ
ル化されている、すなわち、ミクロ三次元網目構造を形
成しており、無機質充填材がその三次元網目構造の間に
均一に分散して存在している、すなわち、無機質充填材
がPTFEのフィブリルにより強固に保持されているた
め、ガスケット材として充分な強度が得られるのである
。
ル化されている、すなわち、ミクロ三次元網目構造を形
成しており、無機質充填材がその三次元網目構造の間に
均一に分散して存在している、すなわち、無機質充填材
がPTFEのフィブリルにより強固に保持されているた
め、ガスケット材として充分な強度が得られるのである
。
また、この様な構造を有する本発明のシート状ガスケッ
ト材は、PTFEがガスケット材全体にわたって均一に
存在するため、少量のPTFE含有量にもかかわらず、
ガスケット材全体にPTFHの優れた撥水、撥油性が発
揮されるものである。すわなち、ガスケット材が耐油性
、耐水性に優れたものとなる。PTFEは、高剪断力を
かけることにより容易にフィブリル化されつるものであ
る。また、PTFEのフィブリル間に均一に無機質充填
材を分散させる方法としては、フィブリル化されていな
いPTFEと無機質充填材を添加した後、混合と同時ま
たは均一混合後にPTFEをフィブリル化する方法など
により容易に達成される。例えば、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撹拌する
方法など、高剪断力下に撹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など、さらに高剪断
力を加えることにより、PTFEをより高度にフィブリ
ル化することもできる。
ト材は、PTFEがガスケット材全体にわたって均一に
存在するため、少量のPTFE含有量にもかかわらず、
ガスケット材全体にPTFHの優れた撥水、撥油性が発
揮されるものである。すわなち、ガスケット材が耐油性
、耐水性に優れたものとなる。PTFEは、高剪断力を
かけることにより容易にフィブリル化されつるものであ
る。また、PTFEのフィブリル間に均一に無機質充填
材を分散させる方法としては、フィブリル化されていな
いPTFEと無機質充填材を添加した後、混合と同時ま
たは均一混合後にPTFEをフィブリル化する方法など
により容易に達成される。例えば、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撹拌する
方法など、高剪断力下に撹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など、さらに高剪断
力を加えることにより、PTFEをより高度にフィブリ
ル化することもできる。
本発明のシート状ガスケット材は、前述したPTFEフ
ィブリル間に無機質充填材を分散させた組成物を、プレ
ス型あるいはロールなどにより加圧成形、圧延成形など
公知のシート成形法により製造することができる。特に
製造作業上、連続成形が可能であるロール圧延成形法が
好ましく採用される。
ィブリル間に無機質充填材を分散させた組成物を、プレ
ス型あるいはロールなどにより加圧成形、圧延成形など
公知のシート成形法により製造することができる。特に
製造作業上、連続成形が可能であるロール圧延成形法が
好ましく採用される。
本発明のシート状ガスケット材において、PTFEは焼
成されていても良く、未焼成であっても良い。PTFE
が未焼成である場合には、シート状ガスケット材は比較
的圧縮率が大きなものとなるため、低締付圧であっても
シール面によくなじみ、優れたシール性を発揮する。す
なわち、ガラス配管など強い締付は圧をかけることので
きない用途において特に有用である。また、PTFEが
焼成されている場合には、シート状ガスケット材は、強
度に優れるため、比較的高い締付は圧のかかる用途にお
いて特に有用である。PTFEを焼成する場合、シート
成形後に焼成することが好ましい、 PTFEをシート
成形前に焼成するとシート成形が困難になる。またPT
FEをフィブリル化前に焼成するとフィブリル化が困難
になるという問題がある。
成されていても良く、未焼成であっても良い。PTFE
が未焼成である場合には、シート状ガスケット材は比較
的圧縮率が大きなものとなるため、低締付圧であっても
シール面によくなじみ、優れたシール性を発揮する。す
なわち、ガラス配管など強い締付は圧をかけることので
きない用途において特に有用である。また、PTFEが
焼成されている場合には、シート状ガスケット材は、強
度に優れるため、比較的高い締付は圧のかかる用途にお
いて特に有用である。PTFEを焼成する場合、シート
成形後に焼成することが好ましい、 PTFEをシート
成形前に焼成するとシート成形が困難になる。またPT
FEをフィブリル化前に焼成するとフィブリル化が困難
になるという問題がある。
本発明シート状ガスケット材は、それ単体でシートガス
ケットとして使用してもよいし、金属板などと積層して
、複合ガスケットとして使用してもよい。複合ガスケッ
トとする場合、爪立て鋼板やエンボス加工アルミ板など
の凹凸付き金属板、メツシュ状の開口を有する金属板や
金網などの担体に、本発明のシート状ガスケット材を貼
り合せあるいは圧着などの方法により一体化成形するこ
とにより達成される0例えば、鉄製二軸ロールを用い、
金網の両面にシート状ガスケット材を圧着することによ
り、金属コアの複合ガスケットとすることができるし、
また、同様にシート状ガスケット材の両面に爪立て鋼板
を圧着することにより、金属被覆の複合ガスケットとす
ることもできる。
ケットとして使用してもよいし、金属板などと積層して
、複合ガスケットとして使用してもよい。複合ガスケッ
トとする場合、爪立て鋼板やエンボス加工アルミ板など
の凹凸付き金属板、メツシュ状の開口を有する金属板や
金網などの担体に、本発明のシート状ガスケット材を貼
り合せあるいは圧着などの方法により一体化成形するこ
とにより達成される0例えば、鉄製二軸ロールを用い、
金網の両面にシート状ガスケット材を圧着することによ
り、金属コアの複合ガスケットとすることができるし、
また、同様にシート状ガスケット材の両面に爪立て鋼板
を圧着することにより、金属被覆の複合ガスケットとす
ることもできる。
[実施例]
実施例1〜3.比較例1〜3
ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末(旭フロロポリマ
ー製CD−1)40重量部、無機質充填材(カオリナイ
トクレー:土屋力オリン工業製カタルボ、平均粒径1G
μ)60重量部および1、1.i トリクロロエタン2
50重量部をミキサーにより20分間撹拌し、ろ過した
後、ろ過物を常温で乾燥させた。乾燥物に高粘度有機溶
剤(エクソン製アイソパーM)17重量部を加えニーダ
−で10分撹拌した後約15時間熟成し、その後押出部
断面寸法105mmで角度40°の円錐部、シリンダー
断面積とノズル部断面積の比が15の金型に熟成物を注
入し、常温、圧力40kgf/cm”、加圧速度120
m+n/hrで押出して棒状物にした。この棒状物を外
径200mm 、長さ400mmの鉄製2転ローラーに
圧縮比18、速度1800mm/hrで挿入し、中30
On++n、厚さlnmの長尺シートを得た。
ー製CD−1)40重量部、無機質充填材(カオリナイ
トクレー:土屋力オリン工業製カタルボ、平均粒径1G
μ)60重量部および1、1.i トリクロロエタン2
50重量部をミキサーにより20分間撹拌し、ろ過した
後、ろ過物を常温で乾燥させた。乾燥物に高粘度有機溶
剤(エクソン製アイソパーM)17重量部を加えニーダ
−で10分撹拌した後約15時間熟成し、その後押出部
断面寸法105mmで角度40°の円錐部、シリンダー
断面積とノズル部断面積の比が15の金型に熟成物を注
入し、常温、圧力40kgf/cm”、加圧速度120
m+n/hrで押出して棒状物にした。この棒状物を外
径200mm 、長さ400mmの鉄製2転ローラーに
圧縮比18、速度1800mm/hrで挿入し、中30
On++n、厚さlnmの長尺シートを得た。
長尺シートを300℃で熱風乾燥した後、350℃で3
時間焼成した。焼成シートを鉄製2転ローラーにより、
面圧300 kgf/cm”でフラットニングし、気孔
率5%、気孔径0.02μのシート状ガスケット材を得
た。このシート状ガスケット材について、圧縮率、復元
率、応力緩和率、耐水性、耐油性、シール性の試験を行
った結果を第1表に示した。フラットニングの条件を変
えて第1表に示す気孔率、気孔径のシート状ガスケット
材を得た。このシート状ガスケット材について同様の試
験を行なった結果を第1表に示した。
時間焼成した。焼成シートを鉄製2転ローラーにより、
面圧300 kgf/cm”でフラットニングし、気孔
率5%、気孔径0.02μのシート状ガスケット材を得
た。このシート状ガスケット材について、圧縮率、復元
率、応力緩和率、耐水性、耐油性、シール性の試験を行
った結果を第1表に示した。フラットニングの条件を変
えて第1表に示す気孔率、気孔径のシート状ガスケット
材を得た。このシート状ガスケット材について同様の試
験を行なった結果を第1表に示した。
実施例4〜7
ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末(旭フロロポリマ
ー製CD−1)20重量部、無機質充填材(カオリナイ
トクレー:上屋カオリン工業製カタルボ、平均粒径lO
μ)80重量部およびl。
ー製CD−1)20重量部、無機質充填材(カオリナイ
トクレー:上屋カオリン工業製カタルボ、平均粒径lO
μ)80重量部およびl。
1.1−トリクロロエタン250重量部をミキサーによ
り20分間撹拌混合した後、常温で乾燥させた。この乾
燥物に高粘度有機溶媒17重量部を加え、ニーダ−で1
0分間撹拌した後、約15時間熟成し、その後押出部断
面寸法105闘で角度40゜の円錐部、シリンダー断面
積とノズル部断面積の比が15の金型に熟成物を注入し
、常温、圧力40kgf/cm” 、加圧速度12G+
n+n/hrで押出して棒状物にした。この棒状物を外
径200mm 、長さ400mmの鉄製2転ローラーに
圧縮比18、速度1800mm/hrで挿入し、中30
0 mm、厚さ0.65+nm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、350℃で
3時間焼成した。鉄製2転ローラーにより、5pcc材
、厚さ0.25++un、穴形状径1.2+nmの丸穴
フックの爪立て鋼板の両面に焼成シートを面圧1001
00O/cm2で圧着し、厚さ1.2mmの複合ガスケ
ットを得た。この複合ガスケットの焼成体部分の気孔率
は8%、気孔径は0.04μであった。この複合ガスケ
ットについて、圧縮率、復元率、応力緩和率、耐油性、
耐水性およびシール性の試験を行なった結果を第2表に
示した。また、気孔率および気孔径の異なるシート状ガ
スケット材を用いた複合ガスケットについて同様の試験
を行なった結果を第2表に示した。
り20分間撹拌混合した後、常温で乾燥させた。この乾
燥物に高粘度有機溶媒17重量部を加え、ニーダ−で1
0分間撹拌した後、約15時間熟成し、その後押出部断
面寸法105闘で角度40゜の円錐部、シリンダー断面
積とノズル部断面積の比が15の金型に熟成物を注入し
、常温、圧力40kgf/cm” 、加圧速度12G+
n+n/hrで押出して棒状物にした。この棒状物を外
径200mm 、長さ400mmの鉄製2転ローラーに
圧縮比18、速度1800mm/hrで挿入し、中30
0 mm、厚さ0.65+nm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、350℃で
3時間焼成した。鉄製2転ローラーにより、5pcc材
、厚さ0.25++un、穴形状径1.2+nmの丸穴
フックの爪立て鋼板の両面に焼成シートを面圧1001
00O/cm2で圧着し、厚さ1.2mmの複合ガスケ
ットを得た。この複合ガスケットの焼成体部分の気孔率
は8%、気孔径は0.04μであった。この複合ガスケ
ットについて、圧縮率、復元率、応力緩和率、耐油性、
耐水性およびシール性の試験を行なった結果を第2表に
示した。また、気孔率および気孔径の異なるシート状ガ
スケット材を用いた複合ガスケットについて同様の試験
を行なった結果を第2表に示した。
実施例8〜lO
第3表に示す重量部のポリテトラフルオロエチレン樹脂
粉末(旭フロロポリマー製CD−1)、無機質充填材(
カオリナイトクレー:上屋力オリン工業製カタルボ、平
均粒径10μ)およびり、 1. l−t−リクロロエ
タン250重量部をミキサーにより20分間撹拌し、ろ
過した後、常温で乾燥させた。この乾燥物に高粘度有機
溶剤(エクソン製アイソパーM)を17重量部加え、ニ
ーダ−で10分間撹拌した後、約15時間熟成した。
粉末(旭フロロポリマー製CD−1)、無機質充填材(
カオリナイトクレー:上屋力オリン工業製カタルボ、平
均粒径10μ)およびり、 1. l−t−リクロロエ
タン250重量部をミキサーにより20分間撹拌し、ろ
過した後、常温で乾燥させた。この乾燥物に高粘度有機
溶剤(エクソン製アイソパーM)を17重量部加え、ニ
ーダ−で10分間撹拌した後、約15時間熟成した。
この熟成物を押出部断面寸法105mmで角度40゜の
円錐部、シリンダ断面積とノズル部断面積の比が15の
金型に注入し、常温、圧力40kgf/cm”、加圧速
度120mm/hrで押出して棒状物を得た。この棒状
物を外径200+nm 、長さ400mmの鉄製2転ロ
ーラーに圧縮比18、速度18QOmm/hrで挿入し
、中300 am、厚さ1+n+nの長尺シートを得た
。
円錐部、シリンダ断面積とノズル部断面積の比が15の
金型に注入し、常温、圧力40kgf/cm”、加圧速
度120mm/hrで押出して棒状物を得た。この棒状
物を外径200+nm 、長さ400mmの鉄製2転ロ
ーラーに圧縮比18、速度18QOmm/hrで挿入し
、中300 am、厚さ1+n+n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、鉄製2転
ローラーにて、面圧600kgf/cm”でフラットニ
ングしてシート状ガスケット材を得た。このシート状ガ
スケット材について、圧縮率、復元率、応力緩和率、耐
油性、耐水性およびシール性の試験を行なった結果を第
3表に示した。
ローラーにて、面圧600kgf/cm”でフラットニ
ングしてシート状ガスケット材を得た。このシート状ガ
スケット材について、圧縮率、復元率、応力緩和率、耐
油性、耐水性およびシール性の試験を行なった結果を第
3表に示した。
第3表
実施例11−15
実施例1の組成割合に代えて第4表の組成割合とする他
は実施例1と同様にしてシート状ガスケットを得た。こ
のシート状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。
は実施例1と同様にしてシート状ガスケットを得た。こ
のシート状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。
実施例16〜19
実施例1の組成割合に代えて第5表の組成割合とする他
は実施例1と同様にしてシート状ガスケットを得た。こ
のシート状ガスケットを用いて行なった試験結果を第5
表に示した。
は実施例1と同様にしてシート状ガスケットを得た。こ
のシート状ガスケットを用いて行なった試験結果を第5
表に示した。
第4表
(第4表中粉末状アルミナ繊維は、ニチアス製ファイン
フレックス、PFAは三井デュポンフロロ製パーフルオ
ロアルコキシ樹脂微粉末NP−10,カーボン粉末は三
菱化成製MA−100である) 第5表 (第5表中カーボン粉末は、三菱化成製MA−100で
ある)[発明の効果] 本発明のシート状ガスケット材は、特定の気孔率および
気孔径を有するため、応力緩和率が小さく、シール性が
良好である。すなわち、優れたシール性を有しかつ、ガ
スケット材としての青白が長く長期間の使用が可能であ
る。また、石綿を含まないため、環境汚染の問題がない
、さらに、耐熱性に優れており、加熱による劣化、硬化
または焼付きもないため、長期間の連続使用が可能であ
り、補修費用が大幅に低減されるとともに、焼付防止材
の使用が無用であるなどの効果を有する。また、耐油性
、耐水性に極めて優れるため、各種液体のシール材とし
て優れた効果を発揮し得る。また、本発明のシート状ガ
スケット材は、長尺シート成形が可能であるため、生産
性に優れ、安価で製造することができる。また、無機質
充填材がPTFEのフィブリル間に強固に保持されてい
るため強度が大きく、取扱い性に優れる。
フレックス、PFAは三井デュポンフロロ製パーフルオ
ロアルコキシ樹脂微粉末NP−10,カーボン粉末は三
菱化成製MA−100である) 第5表 (第5表中カーボン粉末は、三菱化成製MA−100で
ある)[発明の効果] 本発明のシート状ガスケット材は、特定の気孔率および
気孔径を有するため、応力緩和率が小さく、シール性が
良好である。すなわち、優れたシール性を有しかつ、ガ
スケット材としての青白が長く長期間の使用が可能であ
る。また、石綿を含まないため、環境汚染の問題がない
、さらに、耐熱性に優れており、加熱による劣化、硬化
または焼付きもないため、長期間の連続使用が可能であ
り、補修費用が大幅に低減されるとともに、焼付防止材
の使用が無用であるなどの効果を有する。また、耐油性
、耐水性に極めて優れるため、各種液体のシール材とし
て優れた効果を発揮し得る。また、本発明のシート状ガ
スケット材は、長尺シート成形が可能であるため、生産
性に優れ、安価で製造することができる。また、無機質
充填材がPTFEのフィブリル間に強固に保持されてい
るため強度が大きく、取扱い性に優れる。
第1図は実施例1のガスケット材の横断面図であり、第
2図は、実施例2の複合ガスケットの横断面図であり、
第3図は実施例2の複合ガスケットの平面図である。 図において、1はシート状ガスケット材、2は無機質充
填材、3はPTFEフィブリル、4は爪立鋼板、5はシ
ート状ガスケット材である。 代理人(弁理士)平h +ll (・
2図は、実施例2の複合ガスケットの横断面図であり、
第3図は実施例2の複合ガスケットの平面図である。 図において、1はシート状ガスケット材、2は無機質充
填材、3はPTFEフィブリル、4は爪立鋼板、5はシ
ート状ガスケット材である。 代理人(弁理士)平h +ll (・
Claims (1)
- 1、5重量%以上の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、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、かつ、気孔率が
20%以下、気孔径が0.15μ以下であることを特徴
とするシート状ガスケット材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63122000A JPH01198676A (ja) | 1987-06-26 | 1988-05-20 | シート状ガスケット材 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15784787 | 1987-06-26 | ||
JP62-157847 | 1987-06-26 | ||
JP62-266572 | 1987-10-23 | ||
JP63122000A JPH01198676A (ja) | 1987-06-26 | 1988-05-20 | シート状ガスケット材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01198676A true JPH01198676A (ja) | 1989-08-10 |
JPH0521956B2 JPH0521956B2 (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=26459228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63122000A Granted JPH01198676A (ja) | 1987-06-26 | 1988-05-20 | シート状ガスケット材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01198676A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04331876A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-19 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | ジャケットガスケット |
JP2008503704A (ja) * | 2004-04-07 | 2008-02-07 | ガーロック シーリング テクノロジィーズ エルエルシー | ガスケット材 |
JP2008184586A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Japan Gore Tex Inc | 延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート及びそれを用いたガスケット |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63122000A patent/JPH01198676A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04331876A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-19 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | ジャケットガスケット |
JP2008503704A (ja) * | 2004-04-07 | 2008-02-07 | ガーロック シーリング テクノロジィーズ エルエルシー | ガスケット材 |
JP2012237450A (ja) * | 2004-04-07 | 2012-12-06 | Garlock Sealing Technologies Llc | ガスケット材 |
JP2008184586A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Japan Gore Tex Inc | 延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート及びそれを用いたガスケット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0521956B2 (ja) | 1993-03-26 |
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