(57)【要約】【課題】高圧の天然ガスまたは、メタンガス、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスである媒体に対して、高い耐急速減圧性を有するシール部材を用いたバルブを提供すること。【解決手段】高圧ガスの流路を開閉するバルブ１において、シール部材１２、１３、１６、１７は、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)をモノマー単位として含むフッ素ゴムと、補強性充填剤と、有機過酸化物架橋剤と、架橋助剤のそれぞれ特定量を必須とするフッ素ゴム組成物からなるタイプＡデュロメータ硬さ８６〜９６であるフッ素ゴム成形材料からなり、急速減圧時においても、シール部材１２、１３、１６、１７に発泡、亀裂および破断が発生することなく、そのシール性能が維持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体内の弁体を開閉又は制御する高圧ガス用のバルブであって、急速減圧の状態下にあるバルブ本体内に動的又は静的密封用の耐急速減圧性シール部材を装着し、この耐急速減圧性シール部材は、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)をモノマー単位として含むフッ素ゴムと、補強性充填剤と、有機過酸化物架橋剤と、架橋助剤のそれぞれ特定量を必須とするフッ素ゴム組成物からなるタイプＡデュロメータ硬さ８６〜９６であるフッ素ゴム成形材料からなることを特徴とする耐急速減圧性シール部材を用いたバルブ。
【請求項２】
前記耐急速減圧性シール部材は、動的密封用として流路を開閉する弁体であるボールを回転可能にシールするボールシートと、静的密封用としてバルブ本体に装着するＯリングである、請求項１に記載の耐急速減圧性シール部材を用いたバルブ。
【請求項３】
前記フッ素ゴム組成物は、前記フッ素ゴム１００重量部と、補強性充填剤４０〜１００重量部と、有機過酸化物架橋剤０．５〜１０重量部と、架橋助剤０．１〜２０重量部とが必須成分である請求項１または２に記載の耐急速減圧性シール部材を用いたバルブ。
【請求項４】
前記耐急速減圧性シール部材は、天然ガス、メタンガスまたは炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスのシール材である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の耐急速減圧性シール部材を用いたバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、天然ガスまたはメタンガス、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスなどの高圧ガスが流通する配管途中に装着される緊急開放弁や緊急遮断弁などのバルブに適用され、急速減圧下における高圧ガスの漏洩を防止する耐急速減圧性シール部材を用いたバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
メタンハイドレートが日本近海の海底に広く分布しており、近未来資源として、将来の天然ガス資源として期待されている。世界でのメタンハイドレートの分布は、低温あるいは高圧の条件の、陸上では永久凍土地帯に、海洋では大陸縁辺部に存在している。
メタンハイドレートならびに従来の天然ガス採掘・採集プラントには、炭酸ガスが媒体として用いられ、炭酸ガスおよびメタンガスの輸送あるいは貯蔵として用いられるパイプライン、タンクなどには、バルブ、例えばボールバルブが装着され、このボールバルブのボールシートやＯリングなどのシール部材には、ゴム材が使用され、ゴム材としては、耐油性、低温性、耐熱性などを考慮して、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、カルボキシル基化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴムなどが使用されている。
【０００３】
また、パイプラインなどに用いられるこれらシール部材が、炭酸ガスの高圧状態から急速に圧力開放した場合に、ゴム内部に溶解していたガスが体積膨張し、ゴムの内部亀裂や表面の膨れといった現象が生じる。
即ち、このようなシール部材を有するバルブを、例えば５ＭＰａ以上の高圧ガスのパイプラインなどに使用した場合、パイプラインのトラブル対応や緊急の保守点検を行うため、パイプライン内のガスを放出すると、パイプライン内のガス圧が急速減圧し、シール部材に発泡（膨張）、亀裂および破断を生じ、シール性能が低下する恐れがある。このため、耐急速減圧性に優れるゴム材の要求が高まっている（非特許文献１）。
【０００４】
一方、テトラフルオロエチレンを共重合成分として含有するフッ素ゴム１００重量部と、０．１〜１０重量部の有機過酸化物とを有するシール用組成物が二酸化炭素に対して発泡や割れの耐性に優れるとされている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３０４１号公報
【非特許文献１】Pipe Line Ind JN. PLINAB VOL.61 NO.4, PAGE.38-39  (1984/10)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において、次に示す試験を実施した結果、発泡や割れを生じることが確認された。即ち、特許文献１においてシール材が合格品と評価される、タイプＡデュロメータ硬さ８０±５の実施例組成物を、天然ガス採集プラントにおいて実際に使用されるＯリングの近似サイズ径であるＪＩＳ  Ｂ  ２４０１  Ｐ−５０Ａ（断面径φ５．７ｍｍ）で炭酸ガスによる急速減圧試験を実施したところ、この部材に発泡や割れを生じることを確認した。
【０００７】
特許文献１で示された実施例組成物の炭酸ガスによる耐急速減圧試験は、２ｍｍ厚のシートによる供試品で実施されており、供試品厚み効果が検証されていないために、耐急速減圧性が合格とされているものと考えられる。
また、耐急速減圧試験によると、特許文献１で示された実施例組成物で作製した６ｍｍ厚シートでも、炭酸ガスによる耐急速減圧性が不合格となることを確認した。よって、この供試品の厚みの違いにより、断面径φ５．７ｍｍであるＪＩＳ  Ｂ  ２４０１  Ｐ−５０ＡのＯリングでは、特許文献１で示された実施例組成物であっても、耐急速減圧性が不合格になったものと考えられる。
【０００８】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、天然ガスまたはメタンガス、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスである媒体に対して、高い耐急速減圧性を有するシール部材を装着した有用なバルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、バルブ本体内の弁体を開閉又は制御する高圧ガス用のバルブであって、急速減圧の状態下にあるバルブ本体内に動的又は静的密封用の耐急速減圧性シール部材を装着し、この耐急速減圧性シール部材は、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)をモノマー単位として含むフッ素ゴムと、補強性充填剤と、有機過酸化物架橋剤と、架橋助剤のそれぞれ特定量を必須とするフッ素ゴム組成物からなるタイプＡデュロメータ硬さ８６〜９６であるフッ素ゴム成形材料からなる耐急速減圧性シール部材を用いたバルブである。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、耐急速減圧性シール部材は、動的密封用として流路を開閉する弁体であるボールを回転可能にシールするボールシートと、静的密封用としてバルブ本体に装着するＯリングである、耐急速減圧性シール部材を用いたバルブである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記フッ素ゴム組成物は、前記フッ素ゴム１００重量部と、補強性充填剤４０〜１００重量部と、有機過酸化物架橋剤０．５〜１０重量部と、架橋助剤０．１〜２０重量部とが必須成分である耐急速減圧性シール部材を用いたバルブである。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記耐急速減圧性シール部材は、天然ガス、メタンガスまたは炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスのシール材である、耐急速減圧性シール部材を用いたバルブである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、バルブが天然ガスまたは、メタンガス、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスの高圧力下で使用され、急速減圧が生じた場合にも、シール部材に発泡、亀裂および破断が発生することなく、シール性を損なうことがなく、特に、緊急開放弁や緊急遮断弁などのバルブに好適であり、耐久性に優れた有用なバルブを提供することができる。
請求項２に係る発明によると、高い耐急速減圧性を有するＯリングやボールシートであるシール部材が、ボールバルブに用いられ、ボールバルブのシール性能の低下を防止することができ、長期間の使用に耐えることが可能になる。
【００１２】
請求項３に係る発明によると、例えば、ボールバルブ等のバルブに装着したシール部材の発泡、亀裂および破断の発生がより抑えられ、バルブのシール性能が維持され、製品価値の向上を図ることが可能となった。
請求項４に係る発明によると、シール部材は、メタンガスまたは炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスのシール材として、より有効であり、緊急開放弁や緊急遮断弁などのバルブに適用され、高圧ガスの漏洩を確実に防止したバルブを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る耐急速減圧性シール部材を用いたボールバルブの縦断面図であり、同図は、トラニオン形のボールバルブを示している。
【００１４】
図１において、ボールバルブ１のバルブ本体２に、高圧ガスの流入側開口部Ａおよび流出側開口部Ｂが形成され、これら流入側開口部Ａと流出側開口部Ｂとの間には、貫通孔３ａを有するボール弁体３が回転可能に設けられている。そして、前記バルブ本体２の上部を貫通するステム４が、ボール弁体３の凹溝５に嵌着され、ステム４の上端部には、ボール弁体３を回転操作するアクチュエータ９が搭載されている。
【００１５】
また、ボール弁体３の両側には、シートリテーナ７、８が配設され、これらシートリテーナ７、８の内面には、環状の係止溝１４、１５がそれぞれ形成され、これら係止溝１４、１５には、アウターリング７ａ、８ａを介してボールシート１６、１７がそれぞれ装着され、ボールシート１６、１７は、ボール弁体３を回転可能にシールしている。これらのボールシート１６、１７は、動的密封用のシール部材として機能する。
【００１６】
また、前記シートリテーナ７、８の外周面には、環状溝１０、１１、１０ａ、１１ａがそれぞれ形成され、これら環状溝１０、１１には、Ｏリング１２、１３が装着され、更に、環状溝１０ａ、１１ａには、Ｏリング１２ａ、１３ａが装着され、シートリテーナ７、８の外周面とバルブ本体２の内周面との間が密封シールされている。これらのＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａは、静的密封用のシール部材として機能する。なお、図中に示されている上記以外のＯリング（例えば、動的密封用としてステム４とバルブ本体２との間をシールするＯリング）やガスケット等も本例の耐急速減圧性シール部材に含まれる。
【００１７】
前記ボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａ等は、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)をモノマー単位として含むフッ素ゴムと、補強性充填剤と、有機過酸化物架橋剤と、架橋助剤とを、タイプＡデュロメータ硬さが８６〜９６となるように、各々特定量配合したフッ素ゴム成形材料からなるものである。
【００１８】
現在市場化されている−３０℃の低温性を有するフッ素ゴムは、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）の共重合体である。その他のフッ素ゴムであるフッ化ビニリデン／ヘキサフロオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン／ヘキサフロオロプロピレン／テトラフロオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／プロピレン／テトラフロオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）／エチレン／テトラフロオロエチレン共重合体は、−３０℃の低温性を有していないため、自然環境下のプラント用シール材料として用いることができない。
【００１９】
フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体ゴムとしては、市販品、例えばデュポン・ダウエラストマー社製品バイトンVTR8500、同VTR8505、同GLT、同VTR8550、同VTR8555、同GFLT、ソルベイソレクシス社製品テクノフロンPL958、同PL458、同PL956、同PL557、同PL855、同PL455、ダイキン工業社製品ダイエルLT302などをそのまま使用することができるが、これらに限定されない。また、複数種のフッ素ゴムを併用しても良い。
【００２０】
本発明におけるフッ素ゴム組成物は、前記フッ素ゴム１００重量部に対して４０〜１００重量部の補強性充填剤が添加される。補強性充填剤としては、一般にゴムに配合されるものであれば特定されないが、粒子径の差で分類されたＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＴ、ＭＴといったカーボンブラックが好ましい。
【００２１】
また、本発明におけるフッ素ゴム組成物は、前記フッ素ゴム１００重量部に対して０．５〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部の有機過酸化物が添加される。有機過酸化物の種類に特に制限はなく、種々の公知の有機過酸化物を使用することができる。例えば、ジ第3ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、第3ブチルクミルパーオキサイド、1,1-ジ(第3ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ジ(2-第3ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチルパーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、n-ブチル-4,4-ジ(第3ブチルパーオキシ)バレレート等が使用できるが、これらに限定されない。また、複数種の有機過酸化物を併用しても良い。
【００２２】
また、本発明におけるフッ素ゴム組成物には、前記の補強性充填剤と有機過酸化物以外に、フッ素ゴム１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部の架橋助剤が添加される。架橋助剤の種類に特に制限はなく、種々の公知の架橋助剤を使用することができる。有機過酸化物架橋の際には、多官能性不飽和化合物を架橋助剤として併用することが好ましい。
【００２３】
多官能性不飽和化合物としては、特に制限はなく、種々の慣用のものを使用することができる。例えばトリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、トリメタアリルイソシアヌレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が使用できるが、これらに限定されない。前記架橋助剤は、複数種を併用することもできる。
【００２４】
本発明におけるフッ素ゴム成形材料は、前記成分を必須としたフッ素ゴム組成物からなり、かつタイプＡデュロメータ硬さが８６〜９６である。このため、天然ガスまたは、メタンガス、炭酸ガスを扱う各種プラントにおける環境下でのシール性および耐急速減圧性に優れる。タイプＡデュロメータ硬さが８５以下の成形物は、密封ガスの急速減圧において、内部割れ、表面のふくれといった成形物の破壊が発生する。一方、タイプＡデュロメータ硬さが９７を超えると、圧縮永久ひずみが劣りシール性の寿命が短くなるといった問題となる可能性がある。
【００２５】
また、フッ素ゴム組成物中には、以上の各必須成分以外に、マイカ、タルク、クレー、グラファイト、けい酸等の充填剤、ステアリン酸、ステアリルアミン、パラフィンワックス等の加工助剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の受酸剤などのゴム工業で一般に使用されている各種配合剤を、必要に応じて適宜添加してもよい。
【００２６】
フッ素ゴム組成物の調製は、インタミックス、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機またはオープンロールなどを用いて混練することによって行われ、それの架橋は射出成形機、圧縮成形機、加硫プレスなどを用いて、100〜250℃、好ましくは150〜200℃で1〜60分間加熱することによって行われ、必要に応じて100〜250℃で1〜24時間程度加熱する二次架橋も行われる。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
以下に、フッ素ゴム成形材料からなる成形物について、その耐急速減圧性を確認する実験を行った。
【００２８】
本発明に属するサンプル１〜３の組成を以下に示す。
サンプル１ 
・フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン／パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)
共重合フッ素ゴム(デュポン・ダウエラストマー社製品 バイトンVTR8500)  100重量部
・SRFカーボンブラック（アサヒカーボン社製品  旭#50G）                  60重量部
・亜鉛華１号（堺化学社製品）                                               3重量部
・2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン
（日本油脂社製品  パーヘキサ2.5B）                                1.6重量部
・トリアリルイソシアヌレート （日本化成製品  タイク）                  3重量部
【００２９】
各種原料ゴムに、各種配合剤をオープンロールで混練し、混練物について加硫プレスによる一次架橋および、ギアオーブンにて二次架橋を行ない、２ｍｍ厚の４５ｍｍ×２５ｍｍシートとＪＩＳ Ｂ ２４０１ Ｐ−５０ＡのＯリングを成形した。
【００３０】
サンプル２
サンプル１において、SRFカーボンブラック60 重量部を50重量部に減量した以外は、サンプル１と同様にしてサンプル２を得た。
【００３１】
サンプル３
サンプル１において、バイトンVTR8500の代わりに、バイトンVTR8505を使用した以外は、サンプル１と同様にしてサンプル３を得た。
【００３２】
次に、比較例に属するサンプル４〜６の組成を以下に示す。
サンプル４
特許文献１の実施例２相当の組成物として、サンプル１において、バイトンVTR8500の代わりに、ダイエルＬＴ−３０２（ダイキン社製品）を用い、フッ素ゴム１００重量部に対して、ＳＲＦカーブンブラック６０重量部の代わりに、３０重量部のＦＥＦカーボンブラック（シーストＳＯ、東海カーボン社製品）を用い、亜鉛華１号を用いない以外は、サンプル１と同様にしてサンプル４を得た。
【００３３】
サンプル５
特許文献１の実施例１相当の組成物として、以下の組成物でサンプル１と同様にしてサンプル５を得た。
・ビニリデンフルオライド／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン
共重合フッ素ゴム(ダイキン社製品  ダイエルＧ−９０２)                    100重量部
・ＳＲＦカーボンブラック（東海カーボン社製品  シーストＳ）            30重量部
・2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン
（アトフィナ吉富社製品  ルパーコ１０１ＸＬ）                       3重量部
・トリアリルイソシアヌレート （日本化成製品  タイク）                  2重量部
【００３４】
サンプル６
サンプル１において、SRFカーボンブラック60 重量部を80重量部に増量した以外は、サンプル１と同様にしてサンプルを得た。
【００３５】
得られた成形物について、次の項目の測定を行った。
硬さ試験  ：JIS K-6253に準拠して測定
圧縮永久歪み試験：１５０℃、２２時間の条件で、JIS K-6262に準拠して測定
耐急速減圧試験：高圧容器に供試体を入れ、炭酸ガス６．９ＭＰａを充填した。２５℃で２４ｈ保持した後、約１５秒以内に常圧に戻し、表面および断面観察した。また、高圧容器に供試体を入れ、メタンガス７ＭＰａを充填した。２５℃で２４ｈ保持した後、約２０秒以内に常圧に戻し、表面および断面観察した。
低温特性  ：ＪＩＳ Ｋ−６２６１に準拠してＴＲ−１０値を測定
【００３６】
以上の各サンプルにおける測定結果は、表１に示される。
圧縮永久歪みについては、１０％以下のもの、硬さについては、９１±５のもの、
ＴＲ１０については、−３０℃以下のもの、耐急速減圧性については、ＪＩＳ  Ｂ  ２４０１  Ｐ−５０ＡのＯリングで表面および断面に亀裂または膨張のないものが合格と評価される。
耐急速減圧の評価は、表面および内部に亀裂または膨張が見られたものは（×）とし、表面および内部に亀裂または膨張が見られないものを（○）とした。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
このように、本発明におけるサンプル１〜３では、厚みもしくは断面径が２ｍｍを超えるガスケットもしくはＯリング等が、天然ガスまたは、メタンガス、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスの高圧力下で使用され、急速減圧が生じた場合に亀裂の発生することなく、シール性を有するゴム材料を提供することができる。また、本成形材料は、地球温暖化対策としての炭酸ガス地中固定化プラントにおいても有用となり得る。
【００３９】
（実施例２）
次に、フッ素ゴム成形材料からなるボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａ等を使用したボールバルブ（クラス６００  １２Ｂトラニオン形ボールバルブ）１のガス圧０．６ＭＰａおよび５．２ＭＰａにおける急速減圧時のシール性能および操作トルクを確認する実験を行った。Ｏリング１２、１３は、ＪＩＳ  Ｂ２４０１  Ｐ−３１５（断面径φ８．４ｍｍ）を用い、Ｏリング１２ａ、１３ａは、内径φ３０５ｍｍ（断面径φ３．１ｍｍ）を用い、ボールシート１６、１７は、内径約φ３２７ｍｍ×外径約φ３４３ｍｍ×厚み約９ｍｍ（φ３ｍｍ芯金入り）を用いた。
【００４０】
図２は、ボールバルブ１の封止性能試験を説明する構成図を示す。図２において、流入側開口部Ａは、高圧用レギュレータ２１および圧力計２７を備えた加圧弁２２を介して炭酸ガスボンベ２０に接続され、流出側開口部Ｂは、減圧弁２３を介してガス放出部２４に接続されている。また、バルブ本体２とボール弁体３との間には、ボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａ等のシール部からのガス漏れを測定するリーク量測定装置２５が測定チューブ２６を介して連通している。
【００４１】
図２に示す試験方法は、ボールバルブ１にボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａ等のシール部材を組み込み、ボールバルブを閉状態にして０．６ＭＰａ、または、５．２ＭＰａの炭酸ガスを加圧する。加圧状態で気温２８℃、２４時間保持した後、ボールバルブを開状態にして炭酸ガスを２０〜６０秒以内という急速状態にて、大気圧まで減圧する。これを３回繰り返し、ボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａの損傷を観察し、シール性能、操作トルク性能についても両者を比較する。なお、操作トルク性能は、急速減圧によるボールシート１６、１７の損傷有無に起因する、操作トルクへの影響を確認すべく、０．６ＭＰａ、または、５．２ＭＰａ加圧後、ボールバルブ１を閉→開として急速減圧を行った後、開→閉における操作トルクを測定した。
次表２、３は、実験結果を示すもので、表２は、本発明（組成は、実施例１におけるサンプル１を参照）であり、表３は、従来例を比較例（ゴム７０％、カーボンブラック２０％、架橋剤・助剤他１０％の３元系のフッ素ゴム成形品）として示している。なお、この比較例において、圧縮永久歪み（１５０℃、２２ｈ）は３６％、硬さ（Ｄｕｒｏ Ａ）は８０、低温性（ＴＲ１０）は−１９である。
【００４２】
実験の結果、表２、３に示すように、無負荷の操作トルクについては、本発明および比較例とも概ね同様の結果が得られた。封止性能については、ガス圧が５．２ＭＰａの場合、比較例においては、ガス漏れを生じたが、本発明では、ガス漏れは確認されなかった。従って、本発明における耐急速減圧性シール部材を用いたバルブによれば、急速減圧が生じた場合にも、操作トルクに影響を及ばすことなく、シール性能を維持できることが確認された。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
【表３】
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【００４５】
図３と図４は、実施例２の試験結果によるＯリングの外観状況の本発明と比較例を示した写真である。評価基準は、ＮＡＣＥ規格ＴＭ０１９２の評価基準に準拠して評価した。図３は、本発明におけるＯリング１２、１３をバルブ１から分解後３０分で、減圧後１５０分の状態を示したＯリング１２、１３の写真であり、同写真から明らかなように、膨れや割れは確認されなかった（評価点１）。
図４は、比較例におけるＯリング１２´、１３´をバルブから分解後３０分で、減圧後１５０分の状態を示したＯリング１２´、１３´の写真であり、同写真から明らかなように、膨れが多数見られた（評価点３）。
【００４６】
なお、本発明におけるボールシート１６、１７も、比較例（評価点３）に比して膨れ等が減少しており（評価点２）、上述のようにシール性能の維持が確認されたことから、Ｏリング、ボールシート共に、炭酸ガスに対する耐急速減圧性の向上が確認された。
【００４７】
（実施例３）
次に、本発明におけるフッ素ゴム成形材料からなるボールシート１６を用い、メタンガスによる急速減圧試験を行った。
【００４８】
（実験３−１）
ボールバルブ（クラス６００  ２４Ｂトラニオン型ボールバルブ）のボールシート１６を、治具等に装着することなく耐圧容器に収納し、７ＭＰａのメタンガスを封入の上、気温３０℃にて、７２時間保持した後、約２４秒以内で大気圧まで減圧し、減圧後１３分の状態におけるボールシートの損傷を確認した。ボールシートは、内径約φ６１６ｍｍ×外径約φ６３４ｍｍ×厚み約１１ｍｍ（φ３ｍｍ芯金入り）を用いた。
【００４９】
（実験３−２）
ボールバルブ（クラス６００  １２Ｂトラニオン型ボールバルブ）のボールシート１６を、シートリテーナ７、アウターリング７ａ、ボール弁体３による拘束保持状態（図１の領域Ｃ参照）を再現した簡易治具に装着の上、治具ごと耐圧容器に収納し、７ＭＰａのメタンガスを封入の上、気温６℃にて、２４時間保持した後、約２０〜６０秒以内で大気圧まで減圧し、減圧後２０〜８５分の状態におけるボールシートの損傷を確認した。ボールシート寸法は、実施例２と同様である。
【００５０】
上記実験の結果、いずれの実験においても、ボールシートに膨れや割れはなく、ＮＡＣＥ規格ＴＭ０１９２の評価基準にて評価点１を得られたことから、メタンガスにおいても耐急速減圧性が確認された。
【００５１】
このように、本実施の形態では、ボールバルブ１に、高圧の天然ガスまたは、メタンガス、炭酸ガスあるいはこれらの混合ガスである媒体に対して、高い耐急速減圧性を有するボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａ等が提供され、ボールバルブ１が５ＭＰａを越える高圧ガスの環境下で使用され、約１５〜６０秒以内の急速減圧が生じた場合でも、ボールシート１６、１７およびＯリング１２、１３、１２ａ、１３ａ等に発泡、亀裂および破断が発生することなく、そのシール性能が維持され、ボールバルブ１の破損が回避され、耐久性を向上させることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
例えば、本発明は、ボールバルブ１以外のバルブのシール部材に適用可能であり、この場合でもボールバルブ１と同様の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態である耐急速減圧性シール部材を用いたバルブの断面図である。
【図２】図１に示すバルブの封止性能試験の説明図である。
【図３】本発明におけるＯリングの急減圧試験の外観状況を示した写真である。
【図４】比較例におけるＯリングの急減圧試験の外観状況を示した写真である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ボールバルブ
２  バルブ本体
３  ボール弁体
４  ステム
５  凹溝
７、８  シートリテーナ
９  アクチュエータ
１０、１１  環状溝
１２、１３  Ｏリング
１２ａ、１３ａ  Ｏリング
１４、１５  係止溝
１６、１７  ボールシート
１９  スプリング
Ａ  流入側開口部
Ｂ  流出側開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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