JPS5968387A - 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】 本発明は、繊維充填材、粉体充埴材波び結合材からなる
パツキンに関するものである。

従来のこの種パツキンとしては、繊維充填材たる□石綿
と、粉体充填材たる黒鉛と溶剤で溶解された結合相たる
ゴムとを混練させたものを、円筒状に押出成形し、この
円筒状成形体を切断して得られた環状体を、所望形状に
金型成形すると共に加硫処理させてなるものがよく知ら
れＣいる。

かかるパツキンは、安価に大量生産できるところから、
汎用バルブの弁軸用パツキン等として広く用いられてい
るが、パツキン性能上、次のような間、、！ｌ！がある
。

すなわち、石綿の配合比が小さいパツキンにおいてＩｔ
よ、温度が周期的に高低変化を繰返す乾熱サイクルの条
件ドにあって、この乾熱サイクルがゴムに与える影響が
犬きくなることから、パツキンの応力緩和が大きくなり
、その１結果、相手軸材に対するトルクっ捷りステムト
ルクが著しく低下して、漏洩州が増大する問題がある。

ま之、石綿の配合比が犬き１、へパツキンにおいては、
復７七性番こ富むため、乾熱サイクルの条件Ｆにあって
も応力緩和が少なく、安゛ギしｔパッキ２′、１牛能が
発揮されるが、その反面、切期封止性能が充序でない問
題がある。

本発明者は、種々の単−利成形体における応力残留率金
側′１１ずべく試験を行い、その結束、膨張黒鉛成形体
における応力残留率が石綿成形体における応力残留率に
比して極めて高いことを知得した。すなわち、この試験
は、第１図に示す如く、基台ＩＪ：、に環状成形棒２（
内径８．５ｍｌｎ　ｓ外径１４．５　ｎ１Ｉｎ、高さｔ
ｚｍｍ）を保持させ、この成形体２ケロードセル３を介
して締付面圧が４００Ｋｇ／ｃｎＩとなるように締付け
、この状態で放Ｈ’／、　して、成形体２の応力残留率
を経過時間との関係において測定したものであり、その
結束は第２図【こ示すところである。第２図においては
、成形体２が膨張黒鉛製である場合の応力残留率を・印
で示し、石綿製である場合の＋ｊ５カ残留率１０印で示
しである。

本発明は、かかる試験結果に着目して、従来のパツキン
において、応力の保持率が極めて高い膨張黒鉛を含有さ
せても・くこ（！：全提案し、イ）って応力緩和の少な
い封止性番こ優れたパ′ノキノを提案するものである。

すなわち、本発明のパツキンは、繊維充填材、粉体充填
材及び結合材からなるパツキンにおいて、特にｋ　張黒
鉛全含有させたものである。

繊維充填材は、パツキンの強度保持材及び復元性保持材
として機能するものであって、主として石綿が用いられ
る。石綿に代えて、アラミド繊維を用いることも可能で
ある。

粉体充填材は、パツキンの浸透洩れを防止する目詰め材
として機能するものであって、相手ｌｌｌ１ｌｌ拐との
摩擦抵抗全低減させる観点から、天然黒鉛、雲母、タル
ク等の粉体が用いられる。

結合拐（・寸、パツキンの１７Ｖ形性の向丘を図り、パ
ノ゛ヤノ（こ所望の可撓性を与えて封止機能の回ヒ牙図
るためのものであって、コム等が用いられる。

そして膨張黒鉛は、一般に次のようにして得られる粒子
状のものが用いられる。

ずなわＵ７１．結晶がよく発達した大きな結晶粒の天然
黒鉛（輪片状天然黒鉛等）を累月として、主として（農
髄酸・文Ｏ−濃硝酸で酸化匙理して、Ｃ軸方向の結晶層
間に睡酸化合物を生成させ、これを水洗により水に置換
させる。さら（こ、表面付着水を適度に除去すべく乾燥
させた上、これを３５０°Ｃ以北の雰囲気中に置いて、
急加熱によって結晶層間に存する水等を気化させる。か
くすることによって、結晶粒がＣ軸方向に８゜培以七に
膨張された膨張黒鉛粒子が得られる。

本発明のパツキンは、従来のパツキンと同様に、繊維充
填材、粉体充填材、結合材凌び膨張黒鉛粒子を混練し、
これを円筒状に押出成形した上、この円筒状成形体を切
断して得られる珊状体を、所望形状に金型成形して得ら
れるものである。

本発明のパツキンは、旧制したように膨張黒鉛を含有さ
せたものであるから、膨張黒鉛の特性が加味されて、１
疋来のパツキンに化して、パツキン作目ヒが大ｄ］に回
とするものである。

こ（））ことは、以ドに述べる実施例によって、より明
確となるであろう。

（実施例１） この実施例では、リクソタイル１石綿、天然黒鉛（、＠
片状黒鉛）、膨張黒鉛（日本黒鉛（株）製ＥＸＰ−５）
及びＮＢＲゴム（溶剤としてメチルエチルケトンを１吏
用）を表１に示す配合比として、環状（内径８．５　ｍ
ｍ、外径１４．３ｍｍ、高さ１２ｍｍ）のパツキン■を
得た。また比較例として、リクソタイル石綿、天然黒鉛
（鱗片状黒鉛）　＆　ヒＮ　Ｂ　Ｒゴム（溶剤としてメ
千ル工千！レケトンを使用）を表１に示す配合比として
、・（ソキン■と同−月ぞ状のパツキン［１、ＩＩＩ　
ｋ　４８た。

そして、これらのパツキンＩ〜Ｉｌｆ　ｔねじ込み玉形
弁（ＪＩＳ青銅１０　Ｋｇ／　ｃ＋ｊ　Ｉコし込み玉形
弁）に（車用して、パツキン；生能を比・咬試験し乏と
こり（陶期締付）に対するステムトルり及び漏洩ｐ、（
Ｎ２カス１０Ｋｑ／′Ｃ肩負荷時）の１測定結果を示し
テイル。ｆｔ　’；”＝　”ＪＩ、５図’ｊｔ−Ｑ”Ｉ
”ｙ　６１ＭＩ　ＩＪ１夫々、弁を１８５°Ｃの条件ド
て１時間装置した後、室温にフ、＜るまて冷却（空冷）
するといった操作を繰返す乾熱サイクル時における、ス
テムトルク及び漏洩−ｉ％］：　（Ｎ２ガスｌ　ＯＫｇ
　／’ｃｒ！負荷時）の測定結果全示している。乾熱サ
イクル時において、漏洩甲がＯ，ｌｃｃ／ｍｉ口を越え
乏場合には、パツキン押えナンドによる増給（６０Ｋｙ
−ｃｍ　）　ｋ行った。

なお、鳴３図〜第６図において、パツキン■についてば
０印で示し、ノ；ツキンＩＩ及びＩｎ　＋こついては夫
々＠）印及び０印で示してあり、増給ヲイラつたもの【
こついては丸形枠で囲繞して明・１女しである。

したがって、第３図〜第６図（こ示す試験結果から明ら
かなように、本発明に従った）ζ゛ノキン■、初間刊市
性能にぼれてνす、乾熱４ｆイクル時においても、石綿
及び膨張黒鉛のｆ〔」ｌ已＋こよってパツキンの応力緩
和が少なく、安定したパンキン１牛能ヲ発揮するもので
ある。

これ番こ月して、パツキンＩＩ　ｒｒｔ、初期封止性能
に優れているものの、石綿の配合比が小さいために、乾
熱サイクル時にゴムの影響【こよる）；ソキンの応力緩
和が大きく、ステムトＪレク７５−著しく低下踵漏洩甲
が増大するものである。寸た・　パツキン川は、石綿の
配合比が大きいため復元性に原んでおり、乾熱ナイクル
時においても、応力緩和が少なく、安定した・ζソキン
訃能を発揮するものであるが、その反面、初期封止性能
が充分ではない。

（表　　１　　） （実施１シ１ｊ２　） この′大症１＋１１で６１、アラミド繊維、天然黒鉛（
、蛸ｊ１状」８鉛）、膨張黒鉛（日４．黒鉛（沫）製Ｅ
ＸＰ−５）及ＱＮＢ　Ｒコｌ、（溶剤としてメチルエチ
ルケトン’ａ：　便Ｉｌｌ　）　％）表２に示す配合比
として、パツキン１■をｆＭ　ｆｔ。ま之比較１＋１１
として、アラミド繊維、天然黒鉛（、鱗片状黒鉛）文び
ＮＢＲゴム（溶剤としてメチルエチルケトンを１史用）
を表２に示す配合比として、パツキンＶｔ得念。パッキ
ンバ、Ｖの形状はｉｆｆ記パツキン■〜ｌｆｌと同一で
ある。

そして、これらのパツキンｌＶ、Ｖの性能′ｆｆ：Ｉｉ
Ｑ記実施例と同一実施例で比較試験したところ、第７図
〜第１０図に示す如き結果が得られた。

第７図〜第１０ｆａは夫々第３図〜ダろ６図に相当する
測定結果を示し、パツキン１■については・印で、又パ
ツキン■ｉｃついてはν印で示しである。なお、前記実
施例におけると同様に、漏洩端が０．１ｃｃ／＋ηｉｎ
を越えたものについては、増給（６ｏ　ＫｇφＣＴ１１
）ヲ行い、丸形枠で囲繞して明示しである。

したがって、第７図〜第１０図に示す試験結果から明ら
かなように、本発明に従ったパツキン１■は、乾熱サイ
クル（冷却時常温から昇温１８５゜Ｃの繰返し）をかけ
ているシこもかかわらず、増給が一切不要で、かつ洩れ
品も安定的に軽微（０，０１ｃｃ／＋ηｉ１以下）であ
ることが認められた。

このことは、パツキンの応力緩和が少なく、安７ｆシた
パツキン性能を発揮するものである。

これに対して、パツキン■は、初期封止性能については
満足できるが、乾熱サイクル時に分けるパツキンの応力
緩和が大きく、増給による効果が期待できないものであ
る。

この点から理解されるように、本発明に従ったパツキン
１ｖは、繊維充填材として石綿に代えてアラミド繊維を
用いているにも拘わらず、粉体充填利として膨張黒鉛を
加えることによって、石綿を使用したパツキンに匹敵す
るパツキン性能を発揮するものである。すなわち、パツ
キン１■においては、石綿の復元１牛保持の役割を、膨
張黒鉛で受持たせ、石綿の強度保持の役割を、アラミド
繊維で受持ｆｃｕでいる。このように、石綿代替利を用
い得ることは、繊維が微細なため衛生上の観点から石綿
の使用規制が世界的な１頃向にある現状１こおいて、工
業−ヒ極めて有益である 以ド余白 （表　　　２　　　）

【図面の簡単な説明】

第１図は応力残留率を測定するプζ・りの試醗装置を示
す縦断正面図、第２図は第１図の装置１ｑを用いて行っ
た試験績ｉｔ示すグラフであり、第３図〜第６図は夫々
実施例１番こおけるパツキン■〜Ｉ１１のパツキン性能
の試験結果を示すグラフであり、第７図〜第１Ｏ図は夫
々実施例２におけるパツキン■、■のパツキン注ｉヒの
試験結果を示すグラフである。 特許出願人　　日本ビラ−工業株式会社代理人　弁理土
鈴江孝− 第３図 ２０　　３０　　４０　　５０　　６］にｇｃｍｌ第４
図 パ、ッＮン押えナツトトルク （初１！Ｆｌ特イ↑） 第５図 第７図 パシノキン押え力・ノドトル２ （初期坤イづｉ） 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石綿等の繊維充填材、天然黒鉛等の粉体充填材及びゴム
   等の結合材からなるパツキンにおいて、膨張黒鉛を含有
   さぜたことを特徴とするパツキン。