JPH08269221A - 多孔質体および該多孔質体から成るパッキン - Google Patents

多孔質体および該多孔質体から成るパッキン

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JPH08269221A
JPH08269221A JP7142395A JP7142395A JPH08269221A JP H08269221 A JPH08269221 A JP H08269221A JP 7142395 A JP7142395 A JP 7142395A JP 7142395 A JP7142395 A JP 7142395A JP H08269221 A JPH08269221 A JP H08269221A
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JP
Japan
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porous body
ptfe
porous
liquid lubricant
powder
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JP7142395A
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Mitsuo Iimura
満男 飯村
Eiji Takahata
栄治 高畠
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体洩れの少ない高性能のパッキンを得るた
めのPTFE多孔質体および該多孔質体から成るパッキ
ンを提供する。 【構成】 窒化ホウ素を含むポリテトラフルオロエチレ
ン多孔質体と、この多孔質体に含浸された液体潤滑剤か
ら成り、且つ、少なくとも一方向の引張強度が4kg/
mm2 以上である多孔質体と、この多孔質体から成るパ
ッキンである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリテトラフルオロエチ
レン(以下、「PTFE」という)多孔質体および該多
孔質体から成るパッキンに関する。
【0002】
【従来の技術】バルブ、ポンプ等の機器、装置にはパッ
キンが組み込まれ構成部材間での流体の漏洩を防止して
いる。このパッキンはそれが組み込まれるスペースに正
確に合致し、機器や装置の使用温度、圧力に耐え、しか
も、流体に侵されないことが要求される。
【0003】このようなパッキンとして、例えば、延伸
により多孔質化されたPTFE成形体をグラファイト、
液体潤滑剤(例えば、シリコーンオイル)およびPTF
E粉末を水に分散させた分散液中に浸漬して引上げ、該
PTFE多孔質体上に形成されたグラファイト被覆に剪
断力を加え、次いで乾燥することにより水を除去して得
られるものが知られている(特公昭61−8848号公
報)。
【0004】また、窒化ホウ素(以下、「BN」とい
う)を含有するPTFE多孔質体にシリコーンオイルの
ような液体潤滑剤を含浸させた多孔質体も知られている
(特開平6−179769号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のグラファイト被
覆を有するパッキンは基材としてPTFEを使用してい
るので高温、高圧に耐えるばかりでなく、化学的にも安
定しており殆どの流体に侵されず、また、多孔質化によ
り緩衝性をも備えている。そして、PTFE多孔質体上
にはグラファイト被覆が形成されており、このグラファ
イトにより熱伝導性が向上し放熱効果も優れている。
【0006】しかしながら、このパッキンは基材として
のPTFE多孔質体と該基材上に形成されたグラファイ
ト被覆の接合強度が弱く、機器や装置に組み込んだ後の
グラファイト被覆の剥落による汚染が懸念される。
【0007】一方、後者はグラファイトの剥落のような
問題を生ずることはなく、この点では好ましいものであ
る。
【0008】ところで、最近、パッキンのようなシール
材料に対する性能向上の要求が強く、高性能品の早期開
発が望まれている。従って、本発明はグラファイト被覆
の剥落のような問題を生ぜず、しかも、より高性能のパ
ッキンにし得る多孔質体および該多孔質体から成るパッ
キンを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る多孔質体は
BNを含むPTFE多孔質体と、該多孔質体に含浸され
た液体潤滑剤から成り、且つ、少なくとも一方向の引張
強度が4kg/mm2以上であることを特徴とするもの
である。
【0010】本発明に用いるPTFE多孔質体の厚さ、
気孔率、微細孔の孔径は適宜設定できるが、通常、厚さ
は約30〜1000μm、気孔率は約35〜90%、微
細孔の孔径は約0.01〜30μmである。
【0011】このPTFE多孔質体はBNを含むもので
あり、該BNとしては通常粒径が約0.5〜30μmの
粉末が用いられる。PTFE多孔質体重量(多孔質体が
PTFEとBNのみから成る場合には、PTFEとBN
の重量の和)中に占めるBNの含有割合(BN含有率)
が低過ぎると熱伝導性が向上せず、逆に高過ぎると該多
孔質体の成形性の低下を招くことになる。これらを考慮
して、BN含有率は通常約0.1〜10重量%とするの
が好ましい。このようにBNを用いることにより、本発
明に係る多孔質体はグラファイトを用いたものに比べ、
熱伝導性や耐熱性が優れたものとなる。なお、本発明に
おいては所望によりBNと共に二硫化モリブデン粉末、
ガラス繊維、金属粉末、金属酸化物粉等をPTFE多孔
質体中に含有させることもできる。
【0012】そして、本発明においては液体潤滑剤がB
N含有PTFE多孔質体に含浸される。液体潤滑剤とし
てはシリコーンオイル、流動パラフィン、ナフサ、ホワ
イトオイル等の揮発性の少ないものを用いるのが好まし
い。液体潤滑剤の含浸率は、通常、約0.1〜50%と
する。なお、この含浸率(%)はBN含有PTFE多孔
質体の液体潤滑剤含浸後の重量(A)と、その含浸前の
重量(B)を用い、下記数1により算出する。
【0013】
【数1】
【0014】PTFE多孔質体の製造法は既に知られて
いる。例えば、特公昭42−13560号公報にはPT
FE粉末とナフサのような液状潤滑剤の混和物を押出お
よび/または圧延により成形し、この成形物を未焼成状
態で延伸して多孔質化し、次いで327℃以上の温度に
加熱して焼成する方法が記載され、特公昭58−253
32号公報にはPTFEと液状潤滑剤の混和物を押出お
よび/または圧延により成形し、この成形物をPTFE
の融点以上の温度に加熱して焼成しながら延伸して多孔
質化すると共に焼成する方法が記載されている。なお、
いずれの方法においても液状潤滑剤は延伸前や延伸時に
抽出や乾燥等により除去される。
【0015】従って、本発明に用いるBN含有PTFE
多孔質体はこれら方法を応用して得ることができる。例
えば、PTFE粉末と液状潤滑剤にBNを加えた混和物
を得、この混和物に上記方法を適用することにより本発
明に用いるBN含有PTFE多孔質体を得ることができ
る。
【0016】上記の方法によりPTFE多孔質体を得る
に際し、PTFE粉末としては数平均分子量が2×10
7 以上(好ましくは2×107 〜1×108 )である高
分子量のものを用いる。かような高分子量PTFEを用
いることにより、少なくとも一方向の引張強度が4kg
/mm2 以上である多孔質体を得ることができる。な
お、PTFEの数平均分子量はASTM D 1457
に規定される方法により測定できる。少なくとも一方向
の引張強度が4kg/mm2 以上であるPTFE多孔質
体から成るパッキンは、その理由は明らかではないが流
体洩れが少なくシール性能が高いという利点を有する。
【0017】このBN含有PTFE多孔質体の製造に際
し、BN粉末をシランカップリング剤、チタネート系カ
ップリング剤あるいはフッ素系カップリング剤により処
理して用いることができる。シランカップリング剤の具
体例としてはビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン等を、チタネート系カッ
プリング剤の具体例としてはイソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート、イソプロピル(N−アミノエチ
ル)チタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイ
ロホスフェート)チタネート等を、フッ素カップリング
剤の具体例としてはCF3 CH2 CH2 Si(OC
3 3 、CF3(CF2 )CH2 CH2 Si(OCH
3 3 、C6 5 Si(OCH3 3 等を挙げることが
できる。
【0018】BN粉末のカップリング剤による処理は、
BN粉末とシランカップリング剤をスーパーミキサー等
により混合する乾式法、あるいはシランカップリング剤
を溶解乃至分散させた液中にBN粉末を混合して攪拌
し、その後溶剤を乾燥除去する湿式法により行うことが
できる。これら処理によりBN粉末にカップリング剤が
付着する。BN粉末へのカップリング剤の付着量は、特
に限定されないが、通常、BN粉末100重量部に対し
カップリング剤0.5〜30重量部である。このように
してカップリング剤を付着させたBN粉末はPTFE粉
末との混合性が向上する。
【0019】このようにしてBN含有PTFE多孔質体
を得た後、これを液体潤滑剤中に浸漬して引上げれば、
液体潤滑剤が含浸された多孔質体が得られる。
【0020】この液体潤滑剤を含浸させたBN含有PT
FE多孔質体からパッキンを製造するには、該PTFE
多孔質体を所定幅(例えば、約10〜30mm)に切断
し、この細幅多孔質体を所定本数(例えば、約20〜3
0本)集めて編組するという方法等を採用できる。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
【0022】実施例1 数平均分子量7.9×107 、平均粒径500μmのP
TFE粉末100重量部に対し、BN粉末(平均粒径3
μm)3.1重量部を混合し、更に、流動パラフィン
(液状潤滑剤)を加えて攪拌し混合する。なお、流動パ
ラフィンは混合物中に占める割合が25重量%になるよ
うに加えた。
【0023】この混合物を丸棒状に押出し、次いでこれ
を金属製圧延ロールで圧延し、その後トリクレン中に浸
漬して流動パラフィンを抽出除去して、厚さ100μm
の長尺フィルムを得る。
【0024】このフィルムを温度100℃において長尺
方向に延伸率が200%になるように一軸延伸し、その
延伸方向の寸法を規制して(即ち、収縮を防止して)温
度350℃で2分間加熱することにより、BNを含有す
る焼成PTFE多孔質フィルムを得る。この多孔質フィ
ルムの厚さは65μm、気孔率は65%、微細孔の孔径
は0.3μmであった。
【0025】次に、このBN含有PTFE多孔質フィル
ムをシリコーンオイル(液体潤滑剤)中に1分間浸漬し
てシリコーンオイルを含浸させた。この多孔質フィルム
(試料1)におけるシリコーンオイルの含浸率は25%
であった。
【0026】実施例2 延伸率を300%とすること以外は実施例1と同様に作
業してシリコーンオイルを含浸(含浸率26%)させた
BN含有PTFE多孔質フィルム(試料2)を得た。な
お、シリコーンオイル含浸前の多孔質フィルムの厚さは
60μm、気孔率は68%、微細孔の孔径は0.4μm
であった。
【0027】実施例3 延伸率を400%とすること以外は実施例1と同様に作
業してシリコーンオイルを含浸(含浸率28%)させた
BN含有PTFE多孔質フィルム(試料3)を得た。な
お、シリコーンオイル含浸前の多孔質フィルムの厚さは
52μm、気孔率は73%、微細孔の平均孔径は0.5
μmであった。
【0028】実施例4 数平均分子量2.4×107 、平均粒径500μmのP
TFE粉末を用いること以外は実施例1と同様に作業し
てシリコーンオイルを含浸(含浸率23%)させたBN
含有PTFE多孔質フィルム(試料4)を得た。なお、
シリコーンオイル含浸前の多孔質フィルムの厚さは65
μm、気孔率は55%、微細孔の孔径は0.5μmであ
った。
【0029】参考例 数平均分子量5.3×106 、平均粒径500μmのP
TFE粉末を用いること以外は実施例1と同様に作業し
てシリコーンオイルを含浸(含浸率22%)させたBN
含有PTFE多孔質フィルム(試料5)を得た。なお、
シリコーンオイル含浸前の多孔質フィルムの厚さは65
μm、気孔率は51%、微細孔の孔径は0.6μmであ
った。
【0030】上記実施例および参考例で得た試料を用い
て引張強度試験および水洩れ試験を下記要領で行い、得
られた結果を表1に示す。なお、表1中における引張強
度の単位は「kgf/mm2 」、水の漏洩量の単位は
「ml/min」である。
【0031】A.引張強度試験 試料の延伸方向の引張強度をJIS K 6887の方
法により測定する。
【0032】B.水洩れ試験 シリコーンオイルを含浸させたBN含有PTFE多孔質
フィルムを細幅に切断し、この細幅フィルムを編組して
紐状パッキンを得る。この紐状パッキンは断面が角状
(縦、横の寸法は各々10mm)である。
【0033】この紐状パッキンを直径82.5mmのシ
ャフトの外周面上にセットし、このシャフトを4m/m
inの速度で回転させながら2kgf/cm2 に加圧し
た水を流し、10時間後にパッキンセット部からの水の
漏洩量を測定した。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されており、
実施例に示されているように流体に対するシール性能が
高いという利点を有する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒化ホウ素を含むポリテトラフルオロエ
    チレン多孔質体と、該多孔質体に含浸された液体潤滑剤
    から成り、且つ、少なくとも一方向の引張強度が4kg
    /mm2 以上である多孔質体。
  2. 【請求項2】 ポリテトラフルオロエチレン多孔質体が
    2×107 以上の数平均分子量を有する高分子量ポリテ
    トラフルオロエチレンから形成されている請求項1記載
    の多孔質体。
  3. 【請求項3】 窒化ホウ素を含むポリテトラフルオロエ
    チレン多孔質体と、該多孔質体に含浸された液体潤滑か
    ら成り、且つ、少なくとも一方向の引張強度が4kg/
    mm2 以上の多孔質体から成るパッキン。
JP7142395A 1995-03-29 1995-03-29 多孔質体および該多孔質体から成るパッキン Pending JPH08269221A (ja)

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