JPS59108076A - パツキン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はパツキンに関し、特に、シール性、耐熱性お
よび耐水性が高く且つ電食を生じる恐れのない安価なバ
ルブ用パツキンに関するものである。

配管系のバルブ用パツキンとして従来、石綿パツキン、
プラスチック型パツキン、膨張黒鉛パツキン等が使用さ
れてきたが、これらの公知のパツキンはいずれも以下に
記載するような欠点があり、バルブ用パツキンとしては
不適当なものであった。

以下に公知のパツキンの組成、構造及び欠点について説
明する。

石綿パツキンは石−系を八つ編み、格子編み、袋編など
に編組し、これに潤滑剤を含浸させたものであり、弾性
に富んでいるためバルブのねじの増し締めがきく反面、
次のような欠点を有しているので、高温バルブ用のパツ
キンとしては不適当であった。　すなわち、（ｉ　）編
組した石綿パツキンはその内部に多数の空隙を有してい
るので、その空隙を通って高温流体の漏洩を生じやすい
。

（ｉｉ）石綿に含まれる塩素イオ゛ンやマグネタイトが
ステンレス性のバルブに電食を生じさせ、バルブを損傷
させる。　　（ｉｉｔ　）石綿繊維の編組に多くの１１
．γ１１１ｊがかかるため、製造コストが比較的高い等
の欠点があった。

プラスチック型と称されているパツキンは、石綿繊維と
黒鉛を主成分としてこれに結合剤としてゴムを添加して
成る混合物を押出し成形したものであり、石綿パツキン
にくらべて内部に空隙がないため漏洩を生じる恐れがな
く、また比較的低温では弾性があり、従ってバルブねじ
の増し締めがきき、また石綿パツキンにくらべて製造が
容易である等の長所がある反面、（１）高温で使用する
と、ゴムがエボナイ１へに変化し、その結果、弾性が失
われ、バルブねじの増し締めが不可能になってバルブか
ら漏洩を生じやすくなる、（２）更に高温ではエボナイ
１〜も脆化してパラギン自身が破壊される、（３）・イ
１綿繊頼に含有される塩素イオンやマグネタイ１〜によ
ってバルブに電食が生じる。

更に黒鉛によってもバルブに電食が生じるのでバルブ損
傷の危険性が大きい等の欠点があった。

膨張黒鉛パツキンは膨張黒鉛のみから構成されたパツキ
ンであり、石綿パツキンやプラスチック型パツキンより
も高い耐熱性を有しているが。

（ａ）酸化性雰囲気では耐熱性能が低い、（ｂ）導電性
のよい黒鉛から構成されているため、前記三者よりもス
テンレス製バルブに電食を生じさせやずい、（Ｃ）製造
コストが非常に高い等の欠ｒ：、ｌを有している。

以上のように従来のパツキンはいずれｂ無視することの
できない欠点を有しているため、耐熱Ｖ１が高く且つバ
ルブに電食を生じさせる恐れがなく、しかも安価なパツ
キンの開発が望まれていた。

従って、この発明の目的は、耐熱性が高く、電食を生じ
させる恐れがなく、しかも安価に製造することのできる
新規なパツキンを提供−りることである。

本発明によるパツキンはその主成分がバーミキュライト
のみで構成されていることを特徴とするものであり、本
発明のパツキンは、バルブに電食を生じさせる恐れが全
くなく、極めて耐熱性が高い上に高温になっても弾性が
失われず、しかも安価なコストで製造することができる
等の種々の長所を有している。

本発明に使用する膨張バーミキュライトは、バージキュ
ライ１〜原鉱石を公知の方法で高温度で処理し膨張粉砕
しｌｃものであり、粉体を水中に分散させて抄造したシ
ートを打ち抜いて成形体とする′　　　方法、あるいは
粉体若しくはシートを円筒状金型により常温で圧縮成形
する方法などによってパツキンを成形りる。

成形されたパツキンは、バルブのハンドルトルクの大き
さをできるだけ小さくするために、成形体に鉱物油、ワ
セリン、パラフィン、テトラフルオロエチレン樹脂ディ
スパージョンなど一般にパツキンに使用されている潤滑
剤を含有さけることが好ましい。

次に本発明のバーミキュライトパツキンの耐水性を特に
高めるためには、膨張バーミキュライトを成形前に撥水
剤で撥水処理することが好ましい。

使用できる撥水剤としてはテトラフルオロエチレン樹脂
、テ１〜ラフルオロエチレンパーフルオロ７）Ｌ／キル
ビニルエーテル共重合物、テトラフルオロエヂレンーへ
キサフルオロプロピレン共重合物など含フツ素樹脂、パ
ラフィン、ワセリンなど鉱物油、ゴム、シリコーンオイ
ル、ニューボール（商品名）等が挙げられる。　そのう
ち、含フツ素樹脂、ＮＢＲｌ特にテトラフルオロエチレ
ン樹脂（パツキン中２０〜３５重量％）とＮＢＲ（パツ
キン中１〜１０４ｊｉ％）との組合わせの撥水剤が耐水
性、シール性について特に良好な結果が得られた。

以下に本発明の実施例について説明覆る。

実施例　１ 実施例１では、以下に記載する製造方法により４種の試
料Ａ−Ｄを製作し、従来のパツキンとともに高温シール
性および電食につい−Ｃ比較試験を行った。

［試料Ａの製作方法］ ９００℃で加熱膨張させたバーミキュライト原鉱石を粉
砕機で５０メツシユまで粉砕した後、粉砕バーミキュラ
イｌ−５０ｋｇに繊維径１２μ、長さ１Ｑｍｍのガラス
繊維４ｋｏと、粒径７μ以下の粘土１２ｋｇとを水１１
０ｎ中に分散し、これを抄造機にて抄紙し、更に乾燥し
τ、厚さＱ、３ｍｍ、カサ比重０．８　ｇ／ｃ＋Ｉ１３
のバーミキュライトシー１〜を製作した。

このシートをｒｌ〕２０１１１１１１、長さ３２０■に
裁断した後、裁断シートを軸径２０１１１１ｎの一様直
径の棒に巻きつけ、これを外径３０１１Ｉ１１の円筒形
の成形金型に入れて油圧プレスにより面圧３００　ｋｇ
ｆ／　ｃｍ２で２〜３秒間保持した後、該金型から取り
出してカサ比重１　、７　ａ／ｃｍ３、外径３Ｑｍｍ、
内径２０ｍｍ、軸長（厚さ）７ｍｍのリング状パツキン
を得た。

これを試料Ａとする。

［試料Ｂの製作方法］ バーミキュライトシートを製造するまでの過程は試料Δ
の製作方法と同じである。　前記と同様にして得られた
シーｉ−を中２０ｍｍ、長さ５６０ｍｍに裁断し、これ
を濃度６０％のテ１−ラフルΔロエチレン樹脂分散液の
中に　１分間浸漬した後乾燥した。　乾燥後の該シート
を前記試料△の製作方法と同じ方法でリング状に成形し
、カサ比重２．０（Ｊ／Ｃｒｎ３、内径２０１１１１１
１．外径３Ｑｍｍ、厚さ１１ｎ＋ｍのリング状の試料Ｂ
を得た。　該試料にはテ］・ラフルオロエチレン樹脂が
約３０％含有されている。

１試料Ｃの製作方法］ ９００℃で加熱膨張させたバーミキュライト原鉱石を粉
砕機で２５メツシユまで粉砕した。　次にこの粉砕バー
ミキュライト５１Ｊ］ど、ｍｌを径１２μ、長さ２１の
ガラス繊維を４ｋｐと、粒径７μ以下の粘土１２ｋａと
を水ｉ　ｔｏｎ中に分散させて混合した後、濾過を行っ
てから乾燥して粉末にしｌこ　。

該粉末を成形金型に入れで、油圧プレスで血圧３００　
ｋｏｆ／　ａｍ’の圧力を加えつつ２〜３秒間保持して
から、該金型から取り出し、外径３０＃Ｉ、内径２０Ｉ
Ｉ１ｍ１厚さ１１１ＩＩＩＩｌのリング状の試料Ｃを得
た。

［試料りの製作方法］ 試料Ｃの製作方法と同じ方法でバーミキュライトを主成
分とする粉末を作り、該粉末９０部を濃度３０％のテト
ラフルオロエチレン樹脂分散液５００部中に浸漬してニ
ーダ−で約５分間混練した。混線後、乾燥させ、その結
果、テｌ〜ラフルオロエチレン樹脂を約３０％含有した
粉末を得た。

該粉末を試料Ｃの製作方法と同様に成形用金型に入れて
成形し、カサ比重２　、　Ｏａ／’ｃｍ３．内径２Ｏｎ
＋ｍ、外径３Ｑｍｍ、厚さ１１ｍｍのリング状の試料り
を製作した。

前記試料Ａ−Ｄと、前記公知の３種のパツキンとに対し
て以下のごとき試験を実施した。

［試験工］ 前記各試料Ａ〜Ｄと従来の石綿パツキン及びプラスチッ
ク型パツキン並びに膨張黒鉛パツキンとをそれぞれ第１
図（イ）乃至第１図（ニ）のごとき配列にして弁箱内径
３０ｍｍ、バルブ径２０ｍｍの弁装置に装填し、以下の
ような試験条件で試験を行った。　なお、第１図におい
て、ａは公知の石綿パツキン、ｂは比較試験の試料とし
た石綿パツキン、Ｃはプラスチック型パツキン、ｄは膨
張黒鉛パツキン、ｅは前記試ＦＩＡ−［）の各々を、ま
たｆは漏れ検出用のランタンリングを表している。

（試料Ａ乃至りの各々について第１図（ニ）のごとき積
層体を作り、その各々について試験を行ったので、実際
には第１図（ニ）の積層体が４種あることになる。） また、同図においてＰは各積層イホにイ」加する軸方向
力を表す。

「試験条件」 締付圧が４００　ｋｏｆ／ｃｍ２どなる軸方向力Ｐを付
加しつつ、３００℃で１５時間の電気炉焼成を行った後
に９０　ｋ！Ｉｆ／Ｃｍ’の圧力を一時間付加づる試験
を５回繰り返して行い、１回終了毎に漏れ量とバルブの
トルクを測定した。

第２図は各パツキンにおける漏れ量の変化を示したもの
で、横軸は試験回数、縦軸は漏れ量（ＣＣ／ｍｉｎ　）
を表し、各折れ線グラフｂ−ｄ及びＡ〜Ｄは前記したよ
うに、ｂ＝石綿パツキン、Ｃニブラスチック型パツキン
、ｄ：膨張黒鉛パツキン、Ａ−Ｄ：本発明の実施例１の
前記各試料パツキンをそれぞれ示している。　なお、石
綿パツキンｂとプラスチック型パツキンＣとは図の＊印
の点くすなわち、−回目の試験が終了した時点）でバル
ブねじの増し締めを行って初期締付圧４００ｋｇｆ／ｃ
ｍ’に戻さねばならなかった。

第３図は前記のごとき試験において一回終了毎に測定し
たバルブのトルクの変化を表したものであり、各折れ線
グラフの符号は第２図と同一である。　＊印は一回目の
試験が終了した時点でパツキンに対する血圧が減少した
ため、バルブねじの増し締めを行ってパツキンにかかる
血圧を初期値４００１Ｕｌｆ／　ｃｍ２に戻したことを
示す。

［試験■］ 軸径２Ｑｍｍ、表面荒さ１．５μのステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ４０３）製ロッドに前記試料パツキンｂ〜ｄとを各々
３個ずつ装填し、更に該パツキンの外周に二つ割りのフ
ッ素樹脂製めスリーブを乾燥した後、該スリーブの外周
にホースバンドを巻いて該ホースバンドでスリーブを軽
く締めつけた。

そして、これを温度４０℃、相対潤度９５〜１００％の
恒温恒湿中に２週間放置してから該ロッドの腐食状態を
観察し且つ腐食によって生じたビットの深さを測定した
。

第１表はその結果を示したものであ−る。

第１表 実施例　′２ 実施例２では、配合した撥水剤の種類による耐水性とシ
ール性について試験をした。

［バーミキュライト粉末モールド成形パツキンの製作方
法］ ９００℃で加熱膨張させたバーミキュライト原鉱石をミ
ラクルミルで２５メツシユまで粉砕する。

この粉砕バーミキュライト５１　ｋｏに繊維径１２μ、
長さ２ｍｍのガラス繊維４にす、７μ以下のクレー１２
ｋｇを水１０００′ｔ′を中に分散し、混合した後、濾
過して十分乾燥覆る。　得られた粉末に第２表の撥水剤
を配合し、ニーダ−で約５分間撹拌混合した後、常温で
乾燥づ”る撥水処理を行ってがら軸径２０＋ｎｍ、内径
３０ｍｍの円筒成形金型に入れ、油圧プレスで面圧３０
０　ｋｇｆ　／ｃｍ’で２〜３秒間保持する。　これを
型から取り出して、第３表の通りの比重及び性能を有し
た内径２０ｍｍ、外径３Ｑｎｖ、厚さ５＋ｎｍのバーミ
キュライト粉末が一体となったリング状パツキンを得た
。

第２表 ＊１　三井７０ロケミカル社製テフロンディスパージョ
ン３０−Ｊ＊２　大日本インキ社製ＮＢＲラテックス−
８２５５＊３　東邦化学工業社製バラックス４０に−３
得られたパツキンの耐水性（水中に１６時間浸漬した後
の膨潤度）とシール性（３００℃１，７５時間焼成した
後水圧９０ｋｇｆ／ｃ…２．５時間の漏洩試験）とを調
べて第３表の結果を得Ｉこ。

第３表 △　２５ｃｃ／ｍ＋ｎ以上３０ｃｃ／ｍｉｎ未満、　　
ｘ　　３０ｃｃ／ｍｉｎ以上［バーミキュライトシート
モールド成形パツキンの製作方法］ ９００℃で加熱膨張させたバーミキュライト原鉱石をミ
ラクルミルで５０メツシユまで粉砕する。

この粉砕バーミキュライｔ−，５１ｋｑに繊維径１２μ
、長さ１０ｍｍのガラス繊維４ｋｇ、７μ以下のクレー
１２ｋｇを水１０００Ｘχ中に分散し、これを抄造機に
て抄紙乾燥し、厚さ０．８ｍｍ、カナ比重ｏ、Ｂ（＋　
／ａｍ３のバーミキュライトシートを作る。　このシー
トを第２表の撥水剤に１分間浸漬し乾燥する撥水処理を
行ってから、幅２０ｍｍ、長さ３’２０ｍｍに裁断し、
軸径２０ｍｍの鉄棒に巻きつり、これを内径３０＋＋＋
ｍの円筒成形金型に入れ、油圧プレスで面圧３００　ｋ
（Ｊｆ　／　ｃｍ２で２〜３秒間保持する。

これを型から取り出して、第４表の通りの比重及び性能
を有した内径２Ｑｍｍ、外径３０ｍｍ、厚さ５ｍｍのバ
ーミキュライ１−シートが一体となったリング状パツキ
ンを得た。

第４表 ＊２：　０１５ｃｃ／ｍｉｎ未満１．０１　’　５　ｃ
ｃ／ｍ　ｉ　ｎ以上２５ｃｃ／ｍｉｎ未満。

Δ　２５ｃｃ／ｍｉｎ以上３０ＣＣｉ／ｌ１ｌｉｎ未満
、　　Ｘ　　３０ｃｃ／Ｉｎ１ｎ以上［バーミキュライ
トシート打抜きパツキンの製作方法］ ９００℃で加熱膨張させたバーミキュライト原鉱石をミ
ラクルミルで５０メツシユまで粉砕する。

この粉砕バーミキュライト５１　ｋｑに＃＆雑径径１２
μ長さ１０ｍｍのガラス繊維４ｋＱ、７μ以下のクレー
１２ｋｇを水１０００　ＸＺ中に分散し、これを抄造機
にて抄紙、乾燥し、厚さ６Ｉｌ１ｍ１カサ比重０．８（
１７ｃｍ３のバーミキュライトシートを作る。　上記バ
ーミキュライトシートを通常の方法により内径２０ｍｍ
、外径３０ｍｍのリング状に打ち抜く。

これを第２表の撥水剤に１分間浸漬し乾燥する撥水処理
を行って、第５表の通りの性能を有したものを１ｑだ。

第５表 ＊１：　◎　０〜３％、０４〜６％、　△　７〜９％、
Ｘ１０％以上＊２：　０１５ｃｃ／ｍｉｎ未満、　○　
１５ｃｃ／ｍｉｎ以上２５ＣＣ／ｌｌ１ｉｎ未満。

Δ　２５ｃｃ／ｍｉｎ以上３０ｃｃ／ｍｔｎ未満、　　
ｘ　　３Ｑｃｃ／ｍｉｎ以上以上のごとき実施例の結果
から、本発明によるパツキンは、（１）ステンレス鋼に
対する電食を生じる恐れが全くない、（２）熱り一イク
ルを繰り返し与えてもシール性がほとんど低下づること
がなく、かえってシール性が向上する等の利点を有して
いることがわかる。　その上、本発明のパツキンは黒鉛
よりもはるかに安価なバーミキュライトを主成分として
構成されているので、本発明によれば従来の何れのパツ
キンよりも安価で且つ性能のよいパツキンが提供される
。

また、含フツ素樹脂を用いる、特にテトラフルオロエチ
レン樹脂とＮＢＲを併用づ′る撥水処理をすることによ
ってさらに優れた耐水性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）乃至第１図（ニ）は従来のパツキンと本発
明のパツキンとを比較するための試験に供する供試体の
状態を示す図、第２図及び第３図は従来のパツキンと本
発明のパツキンの各々の試験結果を反す線図である。 ａ・・・石綿パツキン、　ｂ・・・石綿パツキン、　Ｃ
・・・プラスチック型パッ１ン、　ｄ・・・膨張黒鉛パ
ツキン、　ｅ・・・本発明によるパツキン。 特許出願人　二ヂアス株式会社 第１図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（０）
（ハ）　　　　　　　　　　　　（ニ）第２図 官民、倹回数

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　膨張バーミキュライトを主成分とする成形体であり
   、必要に応じ潤滑剤を含有させたパツキン。 ２　成形体の主成分が、含フツ素樹脂からなる撥水剤に
   より撥水処理をした膨張バーミキュライトである特許請
   求の範囲第１項記載のパツキン。 ３　含フツ素樹脂からなる撥水剤が、テトラフルオロエ
   チレン樹脂及びＮＢＲゴムからなり、パツキン中の撥水
   剤含有量がテトラフルオロエチレン樹脂２０〜３５重量
   ％、ＮＢＲゴム１〜１０重量％である特許請求の範囲第
   ２項記載のパツキン。