(57)【要約】【課題】  耐熱性、耐水蒸気性に優れ、熱サイクルによる伸縮によく追従する、高温蒸気配管用用途に適したジョイントシート、その製造方法、ガスケットを提供する。【解決手段】  本発明のジョイントシートは、抄紙法により基礎繊維素材をシート化した素材シートに、ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを含有せしめることを特徴とする。本発明のジョイントシート製造方法は、基礎繊維素材を乾式もしくは湿式抄紙法によりシート化し素材シートを得た後、ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを含浸せしめること、もしくは基礎繊維素材とゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つとを乾式もしくは湿式抄紙法によりシート化することを特徴とする。本発明のガスケットは、上記ジョイントシートからなることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙法により基礎繊維素材をシート化した素材シートに、ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを含有せしめることを特徴とするジョイントシート。
【請求項２】
前記抄紙法が湿式抄紙法であることを特徴とする請求項１記載のジョイントシート。
【請求項３】
前記樹脂類が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載のジョイントシート。
【請求項４】
前記基礎繊維素材が５０重量％以上含まれることを特徴とする請求項１記載のジョイントシート。
【請求項５】
基礎繊維素材を乾式もしくは湿式抄紙法によりシート化し素材シートを得た後、ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを含浸せしめることを特徴とするジョイントシート製造方法。
【請求項６】
基礎繊維素材とゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つとを乾式もしくは湿式抄紙法によりシート化することを特徴とするジョイントシート製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載のジョイントシートからなることを特徴とするガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジョイントシートに関し、更に詳しくは、化学工業、紙パルプ工業、食品工業、製薬工業などのプラント設備や自動車、船舶、各種機器装置等の広範囲な産業分野において利用されるガスケットの基材として用いられるジョイントシートのうち、特に、耐熱性、耐水蒸気性に優れたジョイントシート及びその製造方法、ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ジョイントシートは、例えば、基礎繊維素材として、ロックウール、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミック繊維等の無機繊維あるいは芳香族ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリエチレン繊維、フェノール繊維等の有機繊維と、ゴム材、ゴム薬品及び充填剤、ポリオレフィン類等とを混錬し、得られたジョイントシート成型用組成物を一対のロール間に挿入して加熱圧延することにより作製されている。（例えば特許文献１を参照。）
【０００３】
【特許文献１】特開平４−５０２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらジョイントシートは、シール特性に優れているが、例えば、管体内部が高温高圧の蒸気と接触するような高温蒸気配管用として用いようとすると、耐熱性、耐水蒸気性が必ずしも十分ではなく、比較的短時間に熱劣化を生じ柔軟性が失われ脆化する。そのため、フランジのボルト増し締め時やウォーターハンマー発生時にひび割れや脱落が起こり、蒸気漏れを起こしてしまうとの問題点がある。
また、昼間に水蒸気を通し夜間停止するなどの熱サイクルを伴う運用においては、蒸気配管は、水蒸気通過中は膨張し、水蒸気停止中は収縮するため、ジョイントシートに加わる応力が大きく変化する。そのため、ジョイントシートは応力緩和し、熱サイクルによるフランジの伸縮に追従できなくなり、水蒸気漏れの発生頻度が著しく増加するという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記問題点を解決して耐熱性、耐水蒸気性の優れたジョイントシートを得るべく鋭意研究した結果、基礎繊維素材を抄紙法によりシート化したシートに、ゴム類、樹脂類、添加剤などを含有せしめることで、耐熱性、耐水蒸気性が向上したジョイントシートが得られることを見出し本発明に至った。すなわち、本発明は下記の技術的構成により上記課題を解決できたものである。
【０００６】
（１）  抄紙法により基礎繊維素材をシート化した素材シートに、ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを含有せしめることを特徴とするジョイントシート。
（２）  前記抄紙法が湿式抄紙法であることを特徴とする請求項１記載のジョイントシート。
（３）  前記樹脂類が熱硬化性樹脂であることを特徴とする（１）記載のジョイントシート。
（４）  前記基礎繊維素材が５０重量％以上含まれることを特徴とする（１）記載のジョイントシート。
（５）  基礎繊維素材を乾式もしくは湿式抄紙法によりシート化し素材シートを得た後、ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを含浸せしめることを特徴とするジョイントシート製造方法。
（６）  基礎繊維素材とゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つとを乾式もしくは湿式抄紙法によりシート化することを特徴とするジョイントシート製造方法。
（７）  前記（１）〜（４）のいずれかに記載のジョイントシートからなることを特徴とするガスケット。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のジョイントシートを、高温蒸気配管をフランジ部で接続する際のガスケットとして使用した場合、該蒸気配管どうしの密着性を向上させる効果があるとともに、該蒸気配管が熱サイクルを伴って繰り返し運用された場合においても、フランジ部の伸縮に対して前記ガスケットがよく追従し（高追従性）、熱劣化による柔軟性の喪失及び脆化が生じない（耐劣化性）効果があり、本発明のジョイントシートによりガスケットを高寿命化することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のジョイントシートは、抄紙法により基礎繊維素材をシート化し、このシートにゴム類、樹脂類及び各種添加剤を含有させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に用いられる基礎繊維素材は、短繊維、ウイスカー、ウールなどの種々の形態で用いることが出来、例えば、ガラス短繊維、ガラスウール、マイクロガラス、ロックウール、カーボン繊維、活性炭繊維、セピオライト(含水ケイ酸マグネシウム)、ウォラストナイト(ケイ酸カルシウム繊維)、アルミナ・シリカ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、硫酸カルシルム繊維、炭化けい素繊維、チタン酸カリウム繊維、塩基性硫酸マグネシウム繊維、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属繊維などの無機繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル等のアクリル類、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、アラミド等のポリアミド類、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリイミド、液晶ポリマ、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン等の塩素系樹脂、ポリビニリデンフルオライド、エチレン・テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、シリコン系樹脂等の有機繊維を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。上記基礎繊維素材はシートの特性を満たすためには５０重量％以上配合することが好ましい。
【００１０】
基礎繊維素材以外に、抄造性や加工性を向上させる目的で、補助的に他の繊維素材を用いることが出来る。このような補助繊維素材として、ＫＰ、ＳＰのような化学パルプ、ＳＧＰ、ＲＧＰ、ＢＣＴＭＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプや、ＥＣＦパルプやＴＣＦパルプ等の塩素フリーパルプ、脱墨パルプのような古紙パルプ、麻等の非木材パルプ、レーヨン、絹、木綿、羊毛等を単独あるいは混合して用いることが出来る。このような補助繊維素材の配合量は、シートの特性を損なわない範囲で用いられ、例えば、２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下が好ましく用いられる。
【００１１】
上記繊維素材以外に、種々の粉末を混抄することが出来る。このような粉末材料として、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、カオリン、クレー、無定型シリカ、無定形シリケート、二酸化チタン等の抄紙用填料類、ガラス粉末、アルミナ粉末等の鉱物系粉末類、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属粉末、グラファイト、カーボンブラック、活性炭等のカーボン系粉末、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂等の樹脂粉末、ABS樹脂、天然ゴム、NBR等のラテックス類、ポリ酢酸ビニル系エマルジョン、アクリル及びアクリル共重合系エマルジョン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂系エマルジョンなどを単独あるいは二種以上複合して用いることが出来る。
【００１２】
基礎繊維素材の抄紙法としては、乾式抄紙法、湿式抄紙法のいずれを用いてシート化することもできる。例えば、湿式抄紙法では、円網式、長網式、短網式、傾斜式等の一般的な抄紙設備を用いてシート化することが出来る。この際、基礎繊維素材の水分散性を向上させ、シートの均一性を高める目的で、界面活性剤や粘剤を使用することが出来る。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の界面活性剤を分散させる繊維素材の種類に応じて適宜選択して用いることが出来る。また、粘剤としては、ポリアクリルアミドやポリエチレングリコール等の合成粘剤や澱粉及び変性澱粉、変性セルロース、ゼラチン、カゼイン等を用いることが出来る。
【００１３】
シートに含有させるゴム類としては、天然ゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリイソブチレン等のゴム類を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。
【００１４】
シートに含有させる樹脂類としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、環状ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル等のアクリル樹脂類、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン、アラミド等のポリアミド類、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリイミド、液晶ポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン等の塩素系樹脂、ポリビニリデンフルオライド、エチレン・テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、シリコン系樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル-スチレン樹脂）を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。
【００１５】
シートに含有させる添加剤として、ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系等のラジカル補足剤、リン系、イオウ系等の過酸化物分解剤、ベンゾフェノン系、サリチレート系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系等の紫外線吸収剤、ヒドロキシルアミン系熱安定剤、ビタミンＥ系熱安定剤、金属不活性化剤等を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。また、難燃剤として、メラミン化合物、ペンタブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ、ヘキサブロモシクロドデカン等の臭素化合物、トリフェニルホスフェート等の芳香族リン酸エステル、ハロゲンを含むリン酸エステル等のリン化合物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。また、蛍光増白剤として、ジアミノスチルベン系、イミダゾール系、クマリン系、ナフタルイミド系の化合物を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。
【００１６】
また、抗菌剤をシートに含有させることもできる。抗菌剤として、銀などの金属類を担持したゼオライト系抗菌剤、シリカゲル系抗菌剤、ガラス系抗菌剤、リン酸カルシウム系抗菌剤、リン酸ジルコニウム系抗菌剤、ケイ酸塩系抗菌剤、酸化チタン系抗菌剤、セラミック系抗菌剤、ウィスカー系抗菌剤等を単独であるいは、二種以上複合して用いることが出来る。
【００１７】
上述のようにシートに様々なものを含有させることで本発明のジョイントシートを作製することが可能であるが、特に熱硬化性樹脂を用いることが望ましい。
上記ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つを抄紙シートに含有させる方法としては、抄紙時に内添させる方法と抄紙後にシートに含浸させる方法があげられる。
抄紙時に内添させる方法としては、上記の方法で混抄することが出来る。抄紙後にシートに含浸させる方法としては、特に限定するものではないが、例えば、上記ゴム類、樹脂類および添加剤から選ばれる少なくとも一つをトルエン、石油エーテル、アセトン等のケトン系溶剤、アルコール類などの溶剤に溶解後、シートを浸漬し、乾燥させることにより含浸することが出来る。
【００１８】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２０】
［実施例１］
ロックウール（マグ社製  商品名：アルティマウール粒状綿４０）、ガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製  ６μｍΦ、６ｍｍ）を９０：１０の重量比で配合した原料を、短網のヤンキーマシンにて抄造した。さらに、フェノール樹脂（住友ベークライト社製  商品名：スミライトレジン）ＮＢＲ（日本ゼオン社製  商品名：ニッポール１５６１）を固形分１：１で混合した溶液を作成し、基紙に含浸させ、実施例１のジョイントシートを作製した。本実施例によるジョイントシートの成分含有率を表１に示した。
【００２１】
【表１】
2009298919.tif 000002
【００２２】
［実施例２］
ロックウール（マグ社製  商品名：アルティマウール粒状綿４０）、ガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製  ６μｍΦ、６ｍｍ）を９０：１０の重量比で配合してスラリーを形成する。さらに、対スラリー固形分量に対し、フェノール樹脂（住友ベークライト社製  商品名：スミライトレジン）３３．３重量％、ＮＢＲ（日本ゼオン社製  商品名：ニッポール１５６１）３３．３重量％添加し、配合した原料を、短網のヤンキーマシンにて抄造し、実施例２のジョイントシートを作製した。本実施例によるジョイントシートの成分含有率を表２に示した。
【００２３】
【表２】
2009298919.tif 000003
【００２４】
［実施例３］
ロックウール（マグ社製  商品名：アルティマウール粒状綿４０）、ガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製  ６μｍΦ、６ｍｍ）を９０：１０の重量比で配合してスラリーを形成する。さらに、対スラリー固形分量に対し、ＰＴＦＥ粉砕原料（ダイキン社製  商品名：ポリフロン）２５重量％、添加し、配合した原料を、短網のヤンキーマシンにて抄造した。さらに、基紙を３５０℃で１０分焼成し、実施例３のジョイントシートを作製した。本実施例によるジョイントシートの成分含有率を表３に示した。
【００２５】
【表３】
2009298919.tif 000004
【００２６】
［比較例］
ＮＢＲ（アクリロニトリル４０重量％含有、日本ゼオン社製）  ４０重量部、ロックウール（マグ社製  商品名：アルティマウール粒状綿４０）  ３０重量部、充填剤（重炭酸カルシウム）  ３０重量部に適量のトルエンを添加後、１３０℃に保たれた加熱ロールと３０℃以下に保たれた冷却ロールとの間に挿入して加熱延伸した。このシート状物を熱ロールから剥離して、比較例のジョイントシートを得た。
【００２７】
（評価方法）
実施例及び比較例におけるジョイントシートそれぞれについて試験片を作製し、連続使用後の蒸気漏れテストを行った。試験片は、圧力容器中で１５０℃の高圧水蒸気に７２時間暴露したジョイントシートを外径１３５ｍｍ、内径９０ｍｍの円形のガスケットに打ち抜いてそれぞれ作製した。そして、それぞれの試験片について、鉄製蒸気配管のフランジ部分に面圧３５０ｋｇｆ／ｃｍ２で組み込み、５ｋｇｆ／ｃｍ２（約１５０℃）の蒸気を８時間通過、１６時間停止（外気温約２５℃）の操作を３０サイクル実施した後の蒸気漏れの有無を目視により確認した。
【００２８】
（結果）
比較例の試験片は、蒸気漏れテスト実施後、ひび割れと欠損が認められ蒸気漏れが発生していたが、実施例１、２及び３の試験片は、いずれも蒸気漏れテスト実施後にひび割れや欠損は認められず、蒸気漏れは発生しなかった。
【００２９】
以上のように、本実施例のジョイントシートは、高温蒸気配管をフランジ部で接続する際のガスケットとして使用した場合、該蒸気配管どうしの密着性を向上させる効果があるとともに、該蒸気配管が熱サイクルを伴って繰り返し運用された場合においても、フランジ部の伸縮に対して前記ガスケットがよく追従し（高追従性）、熱劣化による柔軟性の喪失及び脆化が生じない（耐劣化性）効果があり、本発明のジョイントシートによりガスケットを高寿命化することができる。