リフラクトリーセラミックファイバー
代替シール材
1. はじめに

RCF 代替対象製品
当社品番

うず巻形ガスケット

No.8590シリーズ

使用されてきたが、一部に発がん性が懸念されるものがあ

メタルジャケットガスケット

No.N510、N520、N530、N570、N580、N6520、N6580

り、各国で規制が実施されている。日本国内においても、

ゴム引き織布ガスケット

No.P-N314

2015 年 11月にリフラクトリーセラミックファイバー（以下、RCF）

紡織品

No.P-101S、P-102SF、P-102S、P-105S、P-105SN、P-112S、P-112S-N

が特定化学物質障害予防規則（以下、特化則）の管理第グランドパッキン

No.N340G-F、N340M-F

アスベストの代替として、様々な人造鉱物繊維が開発され

バルカー技術誌

Summer 2018
No.35

Table1
対象製品群

二類物質及び、特別管理物質に位置づけられた。主な規制内容は以下のとおりであり、主に製造において種々の管理が必要となった 1）。

2. うず巻形ガスケット
うず巻形ガスケットは、高温高圧用として設計されたセミメ＜主な管理項目＞

タリックガスケットであり、シール性や耐熱性に優れていること① 局所排気の設置から、一般配管、機器など広い用途で使用され、蒸気や熱② 作業主任者の選任媒などのシールに用いられている。V 字形状にくせ付けした③ 掲示、作業記録の作成・保存

金属帯（フープ）と軟質密封帯（フィラー）をうず巻状に巻き合④ 作業環境測定の実施せたものであり、使用条件により、金属製内外輪を装着した⑤ 健康診断の実施ものが一般的に用いられる。
うず巻形ガスケットに使用しているフィラーの一つである無しかし、バインダーで固定化された成形品やRCF が密封機質紙は、有機・無機繊維、充填材、及びゴムバインダーされた製品は規制の対象外であるが、当該品を切断、研磨を混合、抄紙したもので、最高使用温度は500℃である。無などを行う場合には、RCFなどの粉塵が発散するおそれがあ

機質紙フィラーには、アスベストに替わる無機繊維としてRCFるため、特化則が適用される。

が使用されていた。

RCFは1,000℃以上の高温域でも使用できる耐火材・断熱

当社は、RCFの代替繊維として生体溶解性ロックウールを材として、鉄鋼・石油・化学などの各種プラントで広く使用さ使用した無機質紙フィラーうず巻形ガスケット（No.8590シリーれてきた。シール材においても、その優れた耐熱性から、ガズ）を開発した（Figure1）。生体溶解性ロックウールは、特化スケット、グランドパッキンなど、様々な製品に用いられてい則の規制対象外の繊維であり、EU 指令 97/69/EC「人造非た。当社は法規制に伴いRCFに替えて、生体内で溶解性晶質繊維の発がん分類と包装表示」のNote Qにより、発ががある無機繊維を採用することで、安全面と性能を両立させん性分類から除外されている。

た製品を開発した。これらの繊維は呼吸器系に吸入されて以下に生体溶解性ロックウールを用いたRCF 代替品（以も、体内で溶けやすく、健康影響へのリスクが低いと考えら下、RCF 代替品）の性能を示す。Table2は高温のシール特れており、法規制対象外となっている。

性評価として、ガスケットをフランジに締結した状態で加熱し、Table1にRCF 代替対象製品を示す。本報では、うず巻常温に冷却後のシール性を評価した結果である。ライン入り形ガスケット、メタルジャケットガスケット、ゴム引き織布ガスケッとは膨張黒鉛フィラーの酸化消失を防ぐため、両端に無機質ト、グランドパッキンにおいての代替品を紹介する。

紙フィラーを配置した製品である。RCF代替品に漏れはなく、

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製品の紹介十分な高温シール性を有していることが確認された。

3. メタルジャケットガスケット
メタルジャケットガスケットは、フェルト（無機材料からなる厚板）の外側を金属薄板で被覆したセミメタリックガスケットである。複雑な形状や幅の狭い寸法が製作できるため、塔槽類や熱交換器などに使用されている。
メタルジャケットガスケットは、500℃以上で使用されることも多く、中芯材となるフェルトには耐熱性が優れたRCF が使用されていた。メタルジャケットガスケットはフェルトが完全に金

No.8590シリーズ（RCF 代替品）属に被覆されているため、暴露する恐れは少ない。そのたNo.8596V、No.8596VL の高温特性比較

め、先に述べたように法規制の対象外となるが、より安心・Figure1
Table2

安全に使用していただくため、特化則規制対象外物質であN520など）を開発した（Figure2）。
RCF 含有品、RCF 代替品の比較データとして、600℃の熱サイクルシール特性結果をFigure3に示す。これは、ガスケットをフランジに締結し、温度サイクルを複数回与えた後の常温シール性を比較した結果である。Figure3より、RCF 代等以上のシール性を有していることが分かる。
なお、うず巻形ガスケットと同様、各種設計データに変更はなく、RCF 含有品と同様に使用することが可能である。

Summer 2018

替品はRCF含有品と比較して、加熱サイクルを与えた後も同

バルカー技術誌

る無機繊維に代替したメタルジャケットガスケット（No.N510、No.35Table3に示すのは耐蒸気性の評価結果である。一般的に生体内で溶解性を持つ繊維は、蒸気や水と接する条件下で繊維の強度が低下すること懸念される。耐蒸気性を評価するため、蒸気暴露後に窒素ガスでシール性評価を行い、劣化を確認した。その結果、RCF代替品に漏れは見られず、

Figure2

No.N510、N520など（RCF 代替品）

RCF 含有品と同等のシール性能であった。
なお、繊維を変更したことによる、m、y 値等の設計データに変更はなく、従来のRCF 含有品と同様に使用することが可能である。
Table3

No.8596V の耐蒸気特性比較

Figure3

No.N520 の高温特性比較
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リフラクトリーセラミックファイバー代替シール材

4. 織布ガスケット
織布ガスケットは、布やリボン、ヤーンといった形状のガスケットでRCF 素材は500℃以上で使用されている。中でも織角形に編組されたロープのような形状であるため、シール材としての汎用性が高く、多少の漏れを許容可能で耐熱性が求められるボイラー・タービンの排熱ダクトの継手部分、マンホールなどの固定部などのシール材としても使用されている。

布にゴムなどを含浸し、特殊な処理をしたガスケットは、主にこれらの用途の多くは400℃以上の高温であるため、グラン機器のマンホール、排ガスのダクトのフランジなど、比較的漏ドパッキンには耐熱性の高いRCF が使用されてきた。しかしれが許容される箇所に用いられている。
当社は、RCFに替え、生体溶解性繊維（BSF）を使用したガスケットの供給を開始した。BSFはRCFより生体内での滞RCFが特化則の規制対象となったため、規制対象外繊維であるBSFを使用したRCF 代替グランドパッキンの供給を開始した（Figure5、6）。

留性が低い繊維で、特化則の規制対象外繊維である。
RCF 代替品はBSFを主原料に少量の有機繊維を加えた織布にゴムなどを含浸し、シール性を向上させた製品となってバルカー技術誌いる。
RCF 含有品、RCF 代替品の比較データとして、800℃の熱サイクルシール特性結果をFigure4に示す。Figure4より、RCF 代替品はRCF 含有品と比較して、同等以上のシール性を有していることが分かる。
なお、ゴムを含浸した織布ガスケットの各種設計データにSummer 2018

変更はなく、RCF 含有品と同様に使用することが可能である

Figure5

No.N340G-F（RCF 代替品）

Figure6

No.N340M-F（RCF 代替品）

が、ゴムを含浸せず織布の紡織品としてクロスやリボンを使用する場合には、最高使用温度に注意が必要である。従来のRCFを用いた織布の最高使用温度が 1260℃であったのに対し、BSFを用いた織布の最高使用温度は1000℃となる。
これは、BSFの耐熱性が RCFより劣るためである。1000℃

No.35以上で使用可能な無機繊維にアルミナ繊維があるが、非常に高価であり、まだこの領域は課題が残る。

No.N340M（RCF 含有品）
、N340M-F（RCF 代替品）の比較データとして、500℃の高温シール特性結果をFigure7に 示 す。Figure7より、No.N340M-F（RCF 代 替 品 ）はNo.N340M（RCF 含有品）と比較して、同等以上のシール性を有していることが分かる
一方、RCF 代替品に使用しているBSFは生体溶解性を持つため、高炉ガスや排ガスなど、水分を殆ど含まない高温条件下（乾熱）
では、従来のRCF 含有品と同等の性能を発
Figure4

No.N314、P-N314 の高温特性比較

揮するが、蒸気や熱水などの条件下（湿熱）での耐性は不明であり、注意が必要である。

5. グランドパッキン
グランドパッキンは、バルブ、回転ポンプ、その他様々な機器の軸封用のパッキンとして幅広く用いられているが、断面23

多少の水濡れであればすぐに分解は起こらないが、その場合十分乾燥させた後の使用を推奨する。

製品の紹介

6. おわりにシール材は様々な過酷な条件での使用に耐えられるよう、耐熱性、耐薬品性、高強度などの多種多様な特性を持った材料を組合せて構成されている。
しかし、環境負荷や人体への悪影響を軽減させるための国際的な規制が進み、更に使用可能な材料が限定されていくと考えられる。
我々シールメーカーはこれからも、顧客の安心・安全に貢献できるよう環境負荷を低減し、人体への悪影響のない製品を開発していく。
高温時のシール特性比較

7. 参考文献

バルカー技術誌

Figure7１）
セラミックファイバー工業会 セラミックファイバー製品の取扱い 平成 28 年 1月改定版

Summer 2018

濱出 真人
研究開発本部
第 1 商品開発部

No.35

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