JPH1180705A - Gasket material and gasket using the same - Google Patents
Gasket material and gasket using the sameInfo
- Publication number
- JPH1180705A JPH1180705A JP24309897A JP24309897A JPH1180705A JP H1180705 A JPH1180705 A JP H1180705A JP 24309897 A JP24309897 A JP 24309897A JP 24309897 A JP24309897 A JP 24309897A JP H1180705 A JPH1180705 A JP H1180705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gasket
- gasket material
- eptfe
- film
- node
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも耐クリープ性に優れたePTFE
製ガスケット及びそのようなガスケットを得ることがで
きるガスケット材料を提供する。
【解決手段】 ノードと該ノードを連結するフィブリル
とからなる二軸延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン
フィルムを積層した積層シートからなるガスケット材料
であって、前記二軸延伸多孔質ポリテトラフルオロエチ
レンフィルムは、走査型電子顕微鏡観察面積330μm
2 当たり、直径又は長軸が3μmを超えるノードが実質
的に存在しないガスケット材料、並びに該ガスケット材
料を適宜形状に形成してなるガスケット。
(57) [Summary] ePTFE having better creep resistance than before
Provided are a gasket made of such and a gasket material from which such a gasket can be obtained. SOLUTION: This is a gasket material comprising a laminated sheet obtained by laminating a biaxially stretched porous polytetrafluoroethylene film comprising a node and fibrils connecting the node, wherein the biaxially stretched porous polytetrafluoroethylene film is , Scanning electron microscope observation area 330 μm
2. A gasket material having substantially no nodes having a diameter or a major axis exceeding 3 μm per 2 and a gasket obtained by forming the gasket material into an appropriate shape.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、配管のフランジ部
や軸又はピンの潤滑部等をシールするガスケット及びそ
の材料に関するもので、特に耐クリープ性に優れ、高締
付圧で締め付けられる部分のシールに好適な延伸多孔質
ポリテトラフルオロエチレン製ガスケット材料及びこれ
を用いたガスケットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gasket for sealing a flange portion of a pipe, a lubricated portion of a shaft or a pin, and a material thereof. The present invention relates to an expanded porous polytetrafluoroethylene gasket material suitable for a seal and a gasket using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】医薬品、食品等の腐食性流体が流れる配
管の継手部分には、耐食性、耐熱性に優れたガスケット
が用いられる。耐食性及び耐熱性に優れ、且つ締付面に
対する密着性が優れていることから、近年、延伸多孔質
ポリテトラフルオロエチレン(以下「ePTFE」と略
記する)製のガスケットが注目されている。例えば、実
開平3−89133号公報に、ePTFEフィルムを所
定厚みにまで積層一体化したシートを、リング状に打ち
抜いたePTFE製リング状ガスケットが開示されてい
る。2. Description of the Related Art A gasket excellent in corrosion resistance and heat resistance is used in a joint portion of a pipe through which corrosive fluids such as pharmaceuticals and foods flow. In recent years, a gasket made of expanded porous polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as “ePTFE”) has attracted attention because of its excellent corrosion resistance and heat resistance, and its excellent adhesion to a tightening surface. For example, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 3-89133 discloses an ePTFE ring-shaped gasket obtained by punching a sheet formed by laminating and integrating an ePTFE film to a predetermined thickness in a ring shape.
【0003】ここで、ePTFEフィルムとは延伸によ
り繊維質構造とした多孔質のポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)フィルムをいい、その製造方法は特公昭
51−18991号公報に開示されているように、通常
PTFEのファインパウダー(結晶化度90%以上)を
成形助剤と混合することにより得られるペーストの成形
体から、成形助剤を除去した後、PTFEの融点(約3
27℃)未満の高温(300℃程度)で延伸し、さらに
必要に応じて焼成することにより得られる。二軸延伸に
より得られたePTFEは、図9に示すように、折り畳
み結晶で構成されるノード2からフィブリル1(折り畳
み結晶が延伸により解けて引出された直鎖状の分子束)
が放射状に広がり、フィブリル1を繋ぐノード2が島状
に点在して、フィブリル1とノード2とで画された空間
が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている。
そして、フィブリル間、又はフィブリルとノードとで画
される空間が空孔3となっている。[0003] Here, the ePTFE film refers to a porous polytetrafluoroethylene (PTFE) film having a fibrous structure by drawing, and its production method is disclosed in JP-B-51-18991. Usually, after removing the molding aid from the molded body of the paste obtained by mixing fine powder of PTFE (crystallinity of 90% or more) with the molding aid, the melting point of PTFE (about 3%) is obtained.
It is obtained by stretching at a high temperature (approximately 300 ° C.) of less than 27 ° C. and, if necessary, firing. As shown in FIG. 9, ePTFE obtained by biaxial stretching is a fibril 1 (a linear molecular bundle extracted from the folded crystal by stretching) from the node 2 composed of the folded crystal.
Spread radially, and the nodes 2 connecting the fibrils 1 are scattered in an island shape to form a spider web-like fibrous structure in which many spaces defined by the fibrils 1 and the nodes 2 exist.
The space 3 is defined between the fibrils or between the fibrils and the nodes.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て製造されるePTFEフィルムからなるガスケット材
料を用いて作成したePTFE製ガスケットを高圧で締
め付けた状態で長期間使用した場合、ガスケットの変形
(クリープ)が起こり、その結果シール性が低下し、遂
にはガスケットとして機能できなくなる。つまりガスケ
ットとして機能できなくなるまでの期間(以下、「ガス
ケットの耐用年数」という)が不十分であった。However, when an ePTFE gasket prepared using the gasket material made of the ePTFE film manufactured as described above is used for a long time in a state where the gasket is tightened at a high pressure, the gasket is deformed (creep). ) Occurs, and as a result, the sealing performance deteriorates, and finally the gasket cannot function. That is, the period until the gasket can no longer function (hereinafter referred to as the "useful life of the gasket") was insufficient.
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、従来よりも耐ク
リープ性に優れたePTFE製ガスケット及びそのよう
なガスケットを得ることができるガスケット材料を提供
することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an ePTFE gasket having better creep resistance and a gasket material from which such a gasket can be obtained. Is to provide.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ePTF
E製ガスケットのクリープの原因がノードにあること、
すなわち、折り畳み結晶が延伸により十分引出されたフ
ィブリルについては使用時の圧縮力に対しても変形を示
さないが、延伸が不十分な折り畳み結晶で構成されるノ
ードは使用時の圧縮力による変形を生じ、クリープの原
因となり、遂にはガスケットとしての機能を果さなくな
ることを見い出した。そこで、折り畳み結晶が殆ど全部
解け出してしまった様なノードが極めて小さいePTF
Eフィルムを用いることに着目して、本発明を完成し
た。Means for Solving the Problems The present inventors have developed ePTF.
The creep of the E gasket is at the node,
In other words, a fibril from which the folded crystal has been sufficiently drawn by stretching does not show any deformation with respect to the compressive force at the time of use, but a node constituted by a insufficiently stretched folded crystal undergoes deformation due to the compressive force at the time of use. Found to cause creep and eventually no longer function as a gasket. Therefore, the ePTF having an extremely small node where almost all of the folded crystal has been unraveled
The present invention has been completed by focusing on the use of an E film.
【0007】すなわち、本発明のガスケット材料は、ノ
ードと該ノードを連結するフィブリルとからなる二軸延
伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムを積層し
た積層シートからなるガスケット材料であって、前記二
軸延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムは、
走査型電子顕微鏡観察面積330μm2 当たり、直径又
は長軸が3μmを超えるノードが実質的に存在しないこ
とを特徴とする。JIS K7113に規定する試験に
おける破断伸びが200%以下であることが好ましく、
ガスケット材料のマトリックスの引張強度が10kgf
/mm2 以上であることが好ましい。また、厚さ3mm
以上、空孔率75%以下のガスケット材料において、9
3℃における96時間のATRS試験による応力緩和率
が35%以下であることが好ましい。That is, the gasket material of the present invention is a gasket material comprising a laminated sheet obtained by laminating a biaxially stretched porous polytetrafluoroethylene film comprising a node and fibrils connecting the node, The porous polytetrafluoroethylene film is
It is characterized in that there is substantially no node whose diameter or major axis exceeds 3 μm per 330 μm 2 of the scanning electron microscope observation area. The elongation at break in the test specified in JIS K7113 is preferably 200% or less,
Tensile strength of gasket material matrix is 10kgf
/ Mm 2 or more. In addition, thickness 3mm
In the gasket material having a porosity of 75% or less,
It is preferable that the stress relaxation rate by the ATRS test at 3 ° C. for 96 hours is 35% or less.
【0008】さらに、前記積層シートには、前記延伸多
孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムよりも剛性が
高い材料で構成される補強層が少なくとも1層介設され
ていることが好ましく、前記補強層は、延伸多孔質ポリ
テトラフルオロエチレンフィルムの空孔を圧潰したもの
であることが好ましい。本発明のガスケットは、本発明
のガスケット材料を適宜形状に形成してなるものであ
る。Further, it is preferable that at least one reinforcing layer made of a material having higher rigidity than that of the stretched porous polytetrafluoroethylene film is interposed in the laminated sheet, and the reinforcing layer comprises: It is preferable that the pores of the stretched porous polytetrafluoroethylene film are crushed. The gasket of the present invention is obtained by forming the gasket material of the present invention into an appropriate shape.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】まず、本発明のガスケット材料を
構成する二軸延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン
(以下、「二軸ePTFE」と略記する)フィルムにつ
いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a biaxially stretched porous polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as "biaxial ePTFE") film constituting a gasket material of the present invention will be described.
【0010】本発明で用いる二軸ePTFEフィルム
は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察面積330μm2
当たり、直径又は長軸が3μmを超えるノードが実質的
に存在しないePTFEフィルム、換言すると、ノード
の98%以上は直径又は長軸が3μm以下のePTFE
フィルムである。従来ガスケット材料に用いられている
ePTFEフィルムのノードの直径又は長軸は約5μm
以上であり、大きいものでは400μm以上のノードも
存在することから、本発明で用いるePTFEフィルム
のノードが随分と小さいことが分かる。以下、本明細書
において直径又は長軸が3μmを超えるノードが実質的
に存在しないePTFEフィルムを「小ノードePTF
Eフィルム」という。The biaxial ePTFE film used in the present invention has a scanning electron microscope (SEM) observation area of 330 μm 2.
EPTFE film in which there are substantially no nodes with a diameter or major axis exceeding 3 μm, in other words, 98% or more of the nodes have ePTFE with a diameter or major axis of 3 μm or less.
Film. The diameter or major axis of a node of ePTFE film conventionally used for gasket material is about 5 μm.
As described above, since nodes having a size of 400 μm or more also exist, it is understood that the nodes of the ePTFE film used in the present invention are considerably small. Hereinafter, in the present specification, an ePTFE film having substantially no nodes whose diameter or major axis exceeds 3 μm is referred to as “small node ePTFE”.
"E-film".
【0011】この小ノードePTFEフィルムはノード
を限りなく小さくしたもので、すでに折り畳み結晶の大
部分は解けて伸び切ってしまっている。但し、ノードは
フィブリル結節部(複数のフィブリルがつながった塊)
として、SEM観察でフィブリルと区別することができ
る。そして、小ノードePTFEフィルムの基本的構造
は、従来のePTFEフィルムと同様である。つまり、
ノード及びフィブリルで構成され、二軸ePTFEフィ
ルムの場合には、フィブリルが放射状に広がり、フィブ
リルを繋ぐノードが島状に点在して、フィブリルとノー
ドとで画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質
構造となっている(図9参照)。This small-node ePTFE film is an infinitely small node, and most of the folded crystal has already been melted and extended. However, the node is a fibril node (a mass of multiple fibrils connected)
Can be distinguished from fibrils by SEM observation. The basic structure of the small node ePTFE film is the same as that of the conventional ePTFE film. That is,
In the case of a biaxial ePTFE film, the fibrils are spread radially, the nodes connecting the fibrils are scattered in islands, and a spider web in which a large number of spaces defined by the fibrils and the nodes are present. (See FIG. 9).
【0012】このような小ノードePTFEフィルム
は、例えばPTFEのペースト押し出しにより得られた
シートを未焼成のまま延伸するに際し、延伸方向を2軸
とし、また延伸速度を従来よりも遅い速度、具体的には
100%/秒以下、好ましくは50%/秒以下、より好
ましくは20%/秒以下で行ない、且つ二軸方向の伸長
面積倍率を50倍以上とすることにより得られる。その
詳細は、特開平7−196831号公報に記載されてい
る。また、未焼成体に代えて、半焼成体を用いてもよい
(特開平5−202217号等)。[0012] Such a small-node ePTFE film, for example, when a sheet obtained by extruding a PTFE paste is stretched unfired, the stretching direction is biaxial, and the stretching speed is lower than that of the conventional one. At a rate of 100% / sec or less, preferably 50% / sec or less, more preferably 20% / sec or less, and a biaxial stretching area magnification of 50 times or more. The details are described in JP-A-7-196831. Further, a semi-sintered body may be used in place of the unsintered body (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-202217).
【0013】尚、ここでいう「延伸速度(%/秒)」
は、相対するピンフレームを離反させることにより延伸
する場合において延伸前のフレーム間距離に対するフレ
ームの離反速度の割合をいい、速度の異なる相対する1
対のロール間で延伸する場合においてはロール間距離に
対するロールの回転速度差の割合をいう。また、「伸長
面積倍率」とは、長手方向(MD)の延伸倍率(λM)
と幅方向(TD)の延伸倍率(λT)の積(λM×λ
T)として表される倍率をいう。「延伸倍率」は、相対
するピンフレームを離反させることにより延伸する場合
において、延伸前のフレーム間距離に対する延伸後の最
終のフレーム間距離の比(倍)、又は延伸前の初期のフ
レーム間距離に対する成形体が引き伸ばされた距離(延
伸後の最終フレーム間距離から延伸前の初期フレーム間
距離を差し引いた値)の割合(%)でもって定義され、
速度の異なる相対する1対のロール間で延伸する場合に
おいては、1対のロールの回転速度の比(倍)、又は第
1ロールの回転速度に対する成形体が引き伸ばされた距
離(1対のロールの回転速度差)の割合をもって定義さ
れる。従って、例えば延伸倍率5倍は400%に相当す
る。The term "stretching speed (% / sec)" used herein
Refers to the ratio of the separation speed of the frame to the distance between the frames before stretching when the pin frames are stretched by separating the opposing pin frames.
In the case of stretching between a pair of rolls, it refers to the ratio of the rotation speed difference between the rolls to the distance between the rolls. In addition, the “elongation area magnification” is the stretching magnification (λM) in the longitudinal direction (MD).
And the product of the draw ratio (λT) in the width direction (TD) (λM × λ
It refers to the magnification expressed as T). "Stretching ratio" refers to the ratio (times) of the final inter-frame distance after stretching to the inter-frame distance before stretching, or the initial inter-frame distance before stretching, when stretching is performed by separating opposing pin frames. Is defined as a ratio (%) of the distance (a value obtained by subtracting the initial inter-frame distance before the stretching from the final inter-frame distance after the stretching) with respect to
In the case of stretching between a pair of opposing rolls having different speeds, the ratio of the rotation speed of the pair of rolls (times), or the stretched distance of the formed body with respect to the rotation speed of the first roll (the pair of rolls) Rotation speed difference). Therefore, for example, a stretching magnification of 5 times corresponds to 400%.
【0014】このようにして得られる小ノードePTF
Eフィルムの厚みは通常5〜200μm程度であり、空
孔率は従来のePTFEフィルムと同様に40〜98%
の範囲で延伸倍率により適宜選択できる。またフィブリ
ル間、又はフィブリルとノードとで画される空間、つま
り空孔の平均孔径も、延伸倍率により適宜設定できる
が、0.5〜5.0μmが好ましく、特に0.5〜1.
0μmが好ましい。空孔が大きすぎると、フィルム同士
の接触面積が小さくなるので、フィルム同士の密着性が
低下する傾向にあり、高締付圧で使用しない場合には浸
透漏れが生じて却ってシール性が低下するからである。
一方、平均孔径が0.5μm未満では、延伸が不十分な
ために安定した繊維配向が得られないからである。Small node ePTF obtained in this way
The thickness of the E film is usually about 5 to 200 μm, and the porosity is 40 to 98% similarly to the conventional ePTFE film.
Can be appropriately selected depending on the stretching ratio. The space defined between the fibrils or between the fibrils and the nodes, that is, the average pore diameter of the pores can be appropriately set depending on the stretching ratio, but is preferably 0.5 to 5.0 μm, and particularly preferably 0.5 to 1.
0 μm is preferred. If the pores are too large, the contact area between the films will be small, and the adhesion between the films will tend to decrease. If not used with a high tightening pressure, leakage will occur and the sealing performance will decrease on the contrary. Because.
On the other hand, if the average pore diameter is less than 0.5 μm, stable fiber orientation cannot be obtained due to insufficient stretching.
【0015】このような小ノードePTFEフィルム
は、折り畳み結晶部分は殆ど残っていないので、高圧で
締め付けられた場合であってもノードが解けて引出され
ることがないといえる。つまりクリープが起こりにくい
ことを意味する。In such a small node ePTFE film, since the folded crystal portion hardly remains, it can be said that the node is not unraveled and pulled out even when tightened at a high pressure. In other words, it means that creep hardly occurs.
【0016】本発明のガスケット材料は、このような小
ノードePTFEフィルムを複数枚積層してなるシート
(以下「ePTFE積層シート」という)である。小ノ
ードePTFEフィルムの厚みは通常5〜200μm程
度であることから、積層枚数は10〜500枚程度が好
ましく、得ようとするガスケットの厚みにもよるが、通
常100〜200枚程度である。小ノードePTFEフ
ィルムの積層一体化は接着剤を用いて行ってもよいが、
未焼成の小ノードePTFEフィルムを積層した後、焼
成により密着一体化することが好ましい。焼成は、PT
FEの融点(327℃)以上の温度(具体的には350
〜380℃程度)で行なうことが好ましい。The gasket material of the present invention is a sheet obtained by laminating a plurality of such small node ePTFE films (hereinafter, referred to as “ePTFE laminated sheet”). Since the thickness of the small node ePTFE film is usually about 5 to 200 μm, the number of layers is preferably about 10 to 500, and usually about 100 to 200, although it depends on the thickness of the gasket to be obtained. The lamination and integration of the small node ePTFE film may be performed using an adhesive,
After laminating unfired small-node ePTFE films, it is preferable to integrate them by firing. Firing is PT
The temperature (specifically, 350 ° C.) or more of the melting point of FE (327 ° C.)
(About 380 ° C.).
【0017】このようにして得られた本発明のガスケッ
ト材料となる小ノードePTFE積層シートは、厚みが
約0.1〜10mm程度、好ましくは1.5〜5mmと
なる。The thus-obtained small-node ePTFE laminated sheet serving as the gasket material of the present invention has a thickness of about 0.1 to 10 mm, preferably 1.5 to 5 mm.
【0018】さらに、積層後(焼成を行なった場合には
焼成後)、10〜300kgf/cm2 の圧力で積層方
向(ガスケットの厚み方向)に押圧することができる。
一般に高圧で締め付ける条件で使用する場合、ePTF
E積層シートで形成されるガスケットは使用初期におい
て締付圧力により空孔が圧潰されて厚み方向に収縮する
ことになる。ガスケットが厚み方向に収縮するというこ
とは、締付圧が当初よりも低下することを意味する。よ
って、高圧締付仕様の場合には、予め圧縮されたガスケ
ット材料を用いてガスケットを形成することにより、初
期の締付力の低下を少なくすることができる。また、押
圧によりePTFE積層シートの空孔が圧潰されるの
で、低締付圧仕様のガスケットに用いても浸透洩れを少
なくできる。Further, after lamination (after sintering when sintering is performed), it can be pressed in the laminating direction (the thickness direction of the gasket) at a pressure of 10 to 300 kgf / cm 2 .
Generally, when used under conditions of high pressure tightening, ePTF
In the gasket formed of the E laminated sheet, the holes are crushed by the tightening pressure in the early stage of use, and contract in the thickness direction. The shrinkage of the gasket in the thickness direction means that the tightening pressure is lower than at the beginning. Therefore, in the case of the high-pressure tightening specification, the initial tightening force can be reduced by forming the gasket using the gasket material that has been compressed in advance. Further, since the pores of the ePTFE laminated sheet are crushed by the pressing, the leakage of permeation can be reduced even when the gasket is used for a low tightening pressure specification.
【0019】本発明のガスケット材料の空孔率は、通
常、ガスケット材料を構成する小ノードePTFEフィ
ルムの空孔率と同程度乃至はそれよりも小さくなる。ま
た焼成した場合には、さらに20%程度空孔率が小さく
なる。従って、本発明のガスケット材料の空孔率は小ノ
ードePTFEフィルムとの関係から40%以上、特に
70%以上が好ましいが、圧縮処理を行なったものや高
圧で一定期間締め付けていたものについては、空孔率は
初期よりも低下していて、40%未満となっている場合
もある。The porosity of the gasket material of the present invention is generally equal to or smaller than the porosity of the small node ePTFE film constituting the gasket material. In the case of firing, the porosity is further reduced by about 20%. Accordingly, the porosity of the gasket material of the present invention is preferably 40% or more, particularly preferably 70% or more in relation to the small-node ePTFE film. The porosity is lower than the initial value and may be less than 40% in some cases.
【0020】本発明のガスケット材料としての小ノード
ePTFE積層シートは、従来のePTFE積層シート
と比べて硬質であり、破断伸び、引張強度、応力緩和率
等の機械的物性が優れている。しかも、MD方向、TD
方向の延伸倍率を選択することにより等方性に近い機械
的物性を示す。このことは、本発明のガスケット材料か
ら任意形状のガスケットを作成しても、所望の機械的物
性が得られ、ガスケットとしての特性を満足し得ること
を意味する。The small node ePTFE laminated sheet as the gasket material of the present invention is harder than the conventional ePTFE laminated sheet and has excellent mechanical properties such as elongation at break, tensile strength, and stress relaxation rate. And MD direction, TD
By selecting the stretching ratio in the direction, mechanical properties close to isotropic are exhibited. This means that even if a gasket having an arbitrary shape is produced from the gasket material of the present invention, desired mechanical properties can be obtained and the characteristics as a gasket can be satisfied.
【0021】具体的には、ガスケットとして用いられる
小ノードePTFE積層シートのJIS K7113に
基づく引張試験(一定速度で引張り、試料が破断すると
きの伸び率(%)を測定)における破断伸びが200%
以下であることが好ましい。そして、MD方向の破断伸
びとTD方向の破断伸びとの差が20%以内であること
が好ましい。Specifically, a small node ePTFE laminated sheet used as a gasket has a breaking elongation of 200% in a tensile test based on JIS K7113 (pulling at a constant speed and measuring an elongation (%) when the sample breaks).
The following is preferred. The difference between the elongation at break in the MD direction and the elongation at break in the TD direction is preferably within 20%.
【0022】また、ガスケット材料のマトリックスの引
張強度が10kgf/mm2 以上であることが好まし
い。ここでガスケット材料のマトリックスとは、二軸e
PTFE積層シートのノード及びフィブリル部分(eP
TFEの空孔を除いた部分)をいい、マトリックスの引
張強度は小ノードePTFE積層シートのサンプルを用
いてJIS K7113に準じた引張試験(一定速度で
引張り、サンプルが降伏したときの強さを測定)で得ら
れた結果を、下記式により規格化することにより求めら
れる。The tensile strength of the gasket material matrix is preferably 10 kgf / mm 2 or more. Here, the matrix of the gasket material is a biaxial e
Nodes and fibrils (eP
The tensile strength of the matrix is measured using a sample of a small node ePTFE laminated sheet according to JIS K7113 (pulling at a constant speed and measuring the strength when the sample yields) ) Is obtained by normalizing the result obtained in the following equation.
【0023】マトリックス引張強度=引張強度(実測
値)×2.2/密度 式中の密度は、積層シートサンプルの実測重量(W)を
積層シートサンプルの体積(V)で割って求められる見
かけの密度(D=W/V:単位はg/cm3 )であり、
2.2は空孔率0%(焼結により得られるPTFEシー
ト)の密度である。マトリックスの引張強度が大きい
程、十分な延伸が行われていることを意味し、このこと
はクリープが起こりにくく、ひいてはガスケットの耐用
年数が長くなる。Matrix tensile strength = tensile strength (measured value) × 2.2 / density The density in the formula is an apparent weight obtained by dividing the measured weight (W) of the laminated sheet sample by the volume (V) of the laminated sheet sample. Density (D = W / V: unit is g / cm 3 ),
2.2 is the density of 0% porosity (PTFE sheet obtained by sintering). The higher the tensile strength of the matrix, the more the stretching is performed, which means that the creep is less likely to occur and the gasket has a longer service life.
【0024】本発明のガスケット材料は、小ノードeP
TFE積層シートの特性に起因して応力緩和率が、従来
のePTFE積層シートよりも小さい。ここで、応力緩
和とは、クリープが原因となってガスケットの応力が時
間とともに低下することをいい、応力緩和により締付圧
力が減少することになる。図1は外径149mm、内径
124mm、厚み3.2mmのリング状のガスケットを
用いて内圧28kgf/cm2 としたときの締付圧とリ
ーク量との関係を表したグラフである。図1から分かる
様に、締付圧が減少するに従ってリーク量が増加する。
本発明に係る厚さ3mm以上、空孔率75%以下のガス
ケット材料において、93℃における96時間のATR
S試験による応力緩和率が35%以下、特に25%以下
であることが好ましい。応力緩和率が35%以下のガス
ケット材料は、高い初期締付圧を維持し続けることがで
き、長期にわたって優れたシール特性を発揮できるガス
ケットを提供できるからである。The gasket material of the present invention has a small node eP
Due to the properties of the TFE laminated sheet, the stress relaxation rate is smaller than that of the conventional ePTFE laminated sheet. Here, the stress relaxation means that the stress of the gasket decreases with time due to creep, and the tightening pressure decreases due to the stress relaxation. FIG. 1 is a graph showing a relationship between a tightening pressure and a leak amount when an internal pressure is 28 kgf / cm 2 using a ring-shaped gasket having an outer diameter of 149 mm, an inner diameter of 124 mm, and a thickness of 3.2 mm. As can be seen from FIG. 1, the leak amount increases as the tightening pressure decreases.
In the gasket material having a thickness of 3 mm or more and a porosity of 75% or less according to the present invention, the ATR for 96 hours at 93 ° C.
The stress relaxation rate by the S test is preferably 35% or less, particularly preferably 25% or less. This is because a gasket material having a stress relaxation rate of 35% or less can maintain a high initial tightening pressure and can provide a gasket that can exhibit excellent sealing characteristics over a long period of time.
【0025】上記ATRS試験とは、図2に示すような
治具を用いて行なう試験である。具体的には、ガスケッ
ト材料で作成した短冊状(127mm×12.7mm)
のサンプル5に穿設されたボルト穴部分にボルト9を通
してブラテン6,6で挟持し、その両端をスプリング
7,7(スプリング7はフランジの剛性を再現)を介し
て初期締付力350kg/cm2 となるようにナット
8,8で締め付ける。このような治具において、サンプ
ル5に締付力(ボルト軸力)を与えた状態ではボルトは
伸びているが、締付力が減少すると、それに比例してボ
ルトの伸びが減少する。試験前(初期締付時)における
ボルト9の伸びをD0 、試験後のボルトの伸びをD1 と
して、(D0 −D1 )/D0 ×100を算出し、これを
応力緩和率(%)とする。The ATRS test is a test performed using a jig as shown in FIG. Specifically, a strip (127 mm x 12.7 mm) made of gasket material
The bolts 9 formed in the sample 5 are clamped by the platens 6 and 6 through the bolts 9, and both ends of the bolts 9 are applied via springs 7 and 7 (the springs 7 reproduce the rigidity of the flange) at an initial tightening force of 350 kg / cm. Tighten with nuts 8, 8 so that it becomes 2 . In such a jig, the bolt elongates when a tightening force (bolt axial force) is applied to the sample 5, but when the tightening force decreases, the elongation of the bolt decreases in proportion thereto. Assuming that the elongation of the bolt 9 before the test (at the time of initial tightening) is D 0 and the elongation of the bolt after the test is D 1 , (D 0 −D 1 ) / D 0 × 100 is calculated, and this is calculated as the stress relaxation rate ( %).
【0026】さらに、本発明のガスケット材料は、小ノ
ードePTFE積層シートにおいて小ノードePTFE
フィルムよりも剛性が高い材料で構成される補強層が少
なくとも1層介設されていることが好ましい。図3
(a)はePTFE層11の間に補強層12が1層だけ
介設したガスケット材料を用いて作成したリング状ガス
ケットを示しており、図3(b)は2層の補強層12,
12を介設したガスケット材料を用いて作成したリング
状ガスケットを示していて、ePTFE層11と補強層
12とが交互に積層された状態となっている。各ePT
FE層11は、ePTFEフィルム又は該フィルムを積
層したもので構成され、補強層12は高剛性材料からな
るフィルム状物で構成される。このように補強層12が
ePTFE層11間に積層されることにより、ガスケッ
ト全体の曲げ剛性、強度が向上するので、大口径用のリ
ング状ガスケットとしてハンドリング性が向上する。こ
こで、補強層12を構成する材料としては、小ノードe
PTFEフィルムよりも剛性が高く、PTFEと同程度
以上の耐熱性を有する材料であればよい。このような条
件を満たすものとしては、金属箔、フィルム状の焼結P
TFE、ePTFEフィルムの空孔を圧潰したものなど
が挙げられる。これらのうち、ePTFEフィルムの空
孔が圧潰された多孔質でない延伸PTFEフィルムが、
ePTFE層との密着性が優れていることから好ましく
用いられる。尚、多孔質でない延伸PTFEフィルム
は、従来のePTFEフィルムであってもよいし、小ノ
ードePTFEフィルムであってもよい。空孔を圧潰す
ることにより、硬質の延伸PTFEフィルムが得られる
からである。但し、小ノードePTFEフィルムの空孔
を圧潰したものが剛性、強度の点ではより好ましい。Further, the gasket material of the present invention can be used in a small node ePTFE laminated sheet.
It is preferable that at least one reinforcing layer made of a material having higher rigidity than the film is provided. FIG.
FIG. 3A shows a ring-shaped gasket formed by using a gasket material in which only one layer of the reinforcing layer 12 is interposed between the ePTFE layers 11, and FIG.
12 shows a ring-shaped gasket made by using a gasket material interposed therebetween, in which an ePTFE layer 11 and a reinforcing layer 12 are alternately stacked. Each ePT
The FE layer 11 is composed of an ePTFE film or a laminate of the films, and the reinforcing layer 12 is composed of a film-like material made of a highly rigid material. By laminating the reinforcing layer 12 between the ePTFE layers 11 in this manner, the bending rigidity and strength of the entire gasket are improved, so that the handleability as a large-diameter ring-shaped gasket is improved. Here, the material constituting the reinforcing layer 12 is a small node e
Any material may be used as long as it has higher rigidity than the PTFE film and has heat resistance equal to or higher than that of the PTFE. Those satisfying such conditions include metal foil and film-like sintered P
TFE and ePTFE films obtained by crushing pores are exemplified. Among these, the expanded non-porous PTFE film in which the pores of the ePTFE film are crushed,
It is preferably used because of its excellent adhesion to the ePTFE layer. The non-porous expanded PTFE film may be a conventional ePTFE film or a small-node ePTFE film. This is because a hard expanded PTFE film can be obtained by crushing the pores. However, it is more preferable that the pores of the small node ePTFE film are crushed in terms of rigidity and strength.
【0027】本発明のガスケットは、本発明のガスケッ
ト材料(小ノードePTFE積層シート)を、リング状
やボルト穴が穿設されたもの等の任意形状に打ち抜いた
り、切断することにより製造される。本発明のガスケッ
トは、本発明のガスケット材料(小ノードePTFE積
層シート)の特性に起因して、優れた機械的物性(特に
耐クリープ性)、ひいてはシール特性(ガスケット耐用
年数)を発揮する。また、略等方性のガスケット材料を
用いることにより、積層シートの任意の部分から任意形
状のガスケットを得ても、所望の物性を有するガスケッ
トを得ることができる。The gasket of the present invention is manufactured by punching or cutting the gasket material (small node ePTFE laminated sheet) of the present invention into an arbitrary shape such as a ring-shaped or bolted hole. The gasket of the present invention exhibits excellent mechanical properties (especially creep resistance) and, consequently, sealing properties (service life of gasket) due to the characteristics of the gasket material (small node ePTFE laminated sheet) of the present invention. Further, by using a substantially isotropic gasket material, a gasket having desired physical properties can be obtained even if a gasket having an arbitrary shape is obtained from an arbitrary portion of the laminated sheet.
【0028】[0028]
【実施例】以下に、本発明を具体的な実施例に基づいて
説明する。 〔評価方法〕まず、実施例で用いた測定方法及び評価方
法について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to specific embodiments. [Evaluation Method] First, the measurement method and the evaluation method used in the examples will be described.
【0029】[1] ノードの大きさ(μm) SEM写真(5000倍)において、最大ノードの大き
さ(「長軸×短軸」で示す)を求めた。実施例1及び比
較例1、2のガスケット材料(ePTFE積層シート)
表面のSEM写真を夫々図4,5,6に示す。[1] Node Size (μm) The maximum node size (indicated by “long axis × short axis”) was determined in an SEM photograph (5000 ×). Gasket material of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 (ePTFE laminated sheet)
SEM photographs of the surface are shown in FIGS.
【0030】[2] 空孔率(%) 積層シートの重量(W)を体積(V)で割ることにより
求めた密度(D=W/V:単位はg/cm3 )及び空孔
率0%の密度(2.2)を用いて下式により算出した。 空孔率={1−(D/2.2)}×100[2] Porosity (%) Density (D = W / V: unit is g / cm 3 ) and porosity 0 obtained by dividing the weight (W) of the laminated sheet by the volume (V) % (2.2) and was calculated by the following equation. Porosity = {1- (D / 2.2)} × 100
【0031】[3] 応力緩和率(%) 93℃、204℃、315℃について、ATRS試験を
行なった。初期締付圧力は350kgf/cm2 とし、
締付時間は96時間とした。[3] Stress relaxation rate (%) An ATRS test was performed at 93 ° C., 204 ° C., and 315 ° C. The initial tightening pressure is 350 kgf / cm 2 ,
The tightening time was 96 hours.
【0032】[4] 破断伸び(%) JIS K7113に準じて、常温(23℃)で引張試
験を行なった。すなわち、各ガスケット材料(ePTF
E積層シート)から2号試験片(ダンベル形試験片)を
作成し、試験片の両端を把持して、速度200mm/m
inで引張って、試験片が破断したときの伸び率(%)
を測定した。[4] Elongation at break (%) A tensile test was conducted at normal temperature (23 ° C.) according to JIS K7113. That is, each gasket material (ePTF
No. 2 test piece (dumbbell-shaped test piece) was prepared from the E-laminated sheet), and both ends of the test piece were gripped, and the speed was 200 mm / m.
elongation (%) when the test piece breaks when pulled in
Was measured.
【0033】[5] マトリックス引張強度(kgf/mm
2 ) JIS K7113に準じて、常温(23℃)で引張試
験を行なった。すなわち、各ガスケット材料(ePTF
E積層シート)から2号試験片(ダンベル形試験片)を
作成し、試験片の両端を把持して、速度200mm/m
inで引張り、試験片が切断したときの強度(kgf/
mm2 )を測定した。測定した引張強度(kgf/mm
2 )を下式により規格化することにより算出した。尚、
式中の密度は上記空孔率で用いた密度(D)である。 マトリックス引張強度=引張強度×(2.2/密度)[5] Matrix tensile strength (kgf / mm
2 ) According to JIS K7113, a tensile test was performed at normal temperature (23 ° C.). That is, each gasket material (ePTF
No. 2 test piece (dumbbell-shaped test piece) was prepared from the E-laminated sheet), and both ends of the test piece were gripped, and the speed was 200 mm / m.
in, and the strength (kgf /
mm 2 ) was measured. Measured tensile strength (kgf / mm
2 ) was calculated by standardizing with the following formula. still,
The density in the equation is the density (D) used for the porosity. Matrix tensile strength = tensile strength x (2.2 / density)
【0034】[6] Qp ガスケットの耐用年数の指標となる値であり、上記で求
められた応力緩和率及び93℃、204℃、315℃で
96時間放置後にATRS試験に準じて引張強度を測定
した。すなわち、各ガスケット材料(ePTFE積層シ
ート)から短冊状(127mm×12.7mm)のサン
プルを作成し、23℃、引張速度51mm/minで引
張り、破断したときの引張強度(kgf/mm2 )に基
づいて下記式により算出される。 (a)引張強度が1.75kgf/mm2 未満の場合: Qp =(引張強度/0.7)×{(100−応力緩和
率)/75}2 (b)引張強度が1.75kgf/mm2 以上の場合: Qp =2.5×{(100−応力緩和率)/75}2 [6] Q p is a value that is an index of the service life of the gasket. The stress relaxation rate obtained above and the tensile strength according to the ATRS test after standing at 93 ° C., 204 ° C., and 315 ° C. for 96 hours, It was measured. That is, a strip-shaped (127 mm × 12.7 mm) sample is prepared from each gasket material (ePTFE laminated sheet), and is pulled at 23 ° C. at a pulling speed of 51 mm / min to obtain a tensile strength at break (kgf / mm 2 ). It is calculated based on the following equation based on the above equation. (A) When the tensile strength is less than 1.75 kgf / mm 2 : Q p = (tensile strength / 0.7) × {(100−stress relaxation rate) / 75} 2 (b) The tensile strength is 1.75 kgf / mm 2 or more: Q p = 2.5 × {(100−stress relaxation rate) / 75} 2
【0035】[7] 最高使用温度(℃) Qp は温度の関数であるから、各温度におけるQp を求
め、Qp =1となる温度を求めればよい。ここで、Qp
=1というのは、アスベストジョイントシートに相当す
る値である。アスベストジョイントシートを基準とした
のは、実際の現場で数十年の使用実績があり、十分信頼
できるシール特性を発揮することが知られているからで
ある。[7] Maximum operating temperature (° C.) Since Q p is a function of temperature, Q p at each temperature may be obtained, and a temperature at which Q p = 1 may be obtained. Where Q p
= 1 is a value corresponding to an asbestos joint sheet. The reason why the asbestos joint sheet is used as a standard is that it has been used for several decades at actual sites and is known to exhibit sufficiently reliable sealing characteristics.
【0036】[8] 面積増加率(%) 外径×内径×厚みが55mm×28mm×3mmのリン
グ状ガスケットサンプルを締付圧300kgf/cm2
で締付けて、温度200℃で1時間放置した。締付前は
図7(a)に示すように真円に近いリング状であるのに
対し、締付によりクリープが生じて、図7(b)に示す
ように変形する(厚みが薄くなる分、面積が増大す
る)。締付前の面積(S0 )と締付放置後の面積(S
1 )を算出し、面積が増加した割合((S1 −S0 )÷
S0 )を算出した。[8] Area increase rate (%) A ring-shaped gasket sample having an outer diameter × inner diameter × thickness of 55 mm × 28 mm × 3 mm was tightened at a pressure of 300 kgf / cm 2.
And left at 200 ° C. for 1 hour. Before tightening, the ring shape is close to a perfect circle as shown in FIG. 7A, but creep occurs due to the tightening and deforms as shown in FIG. , The area increases). The area before fastening (S 0 ) and the area after fastening and leaving (S
1 ) is calculated, and the rate of increase in the area ((S 1 −S 0 ) ÷)
S 0 ) was calculated.
【0037】[9] ブローアウト温度 外径×内径×厚みが127mm×89mm×3mmのリ
ング状ガスケットサンプルを、締付圧350kgf/c
m2 でフランジにセットし、70kgf/cm 2 の内圧
を負荷した。そして、フランジ温度を昇温して行き、ガ
スケットサンプルがブローアウト(リングが切れて開
環)したときの温度を測定した。[9] Blowout temperature Outer diameter x inner diameter x thickness of 127 mm x 89 mm x 3 mm
Ring-shaped gasket sample, tightening pressure 350kgf / c
mTwo Set on the flange with 70kgf / cm Two Internal pressure
Was loaded. Then, the flange temperature is raised,
Sket sample blows out (opens when ring is broken
Ring) was measured.
【0038】[10]リーク量(初期) ROTT試験により測定した。すなわち、図8に示すよ
うに、締付部材21を油圧ポンプで加圧することにより
リング状ガスケット23(外径×内径×厚みが149m
m×124mm×3mm)を締付圧200kgf/cm
2 で挟持し、Oリング22で密閉系とする。かかる状態
で、注入口24からヘリウムガスを注入してリング状ガ
スケットのリング内側の圧力が70kgf/cm2 とな
るようにし、漏出口25から外部に洩れ出たヘリウムの
量をヘリウムリークディテクターで測定した。[10] Leakage (initial) Measured by a ROTT test. That is, as shown in FIG. 8, a ring-shaped gasket 23 (outer diameter × inner diameter × thickness of 149 m
mx 124 mm x 3 mm) with a tightening pressure of 200 kgf / cm
2 and a closed system with an O-ring 22. In this state, helium gas is injected from the injection port 24 so that the pressure inside the ring of the ring-shaped gasket becomes 70 kgf / cm 2, and the amount of helium leaked out from the leak port 25 to the outside is measured by a helium leak detector. did.
【0039】〔ガスケット材料及びガスケットの作成〕 実施例1:PTFEファインパウダー(ダイキン社製)
に潤滑剤としてソルベントナフサを17重量%添加混合
したペースト状物をシート状にペースト押し出しした
後、ロール圧延し、潤滑剤を乾燥除去して、厚さ0.6
6mm、幅153mmの未焼成テープを得た。このテー
プを、300℃に保持しつつ延伸速度90%/秒、延伸
倍率7.0倍の条件でMD方向に延伸した。次いで、2
75℃に保持しつつ延伸速度85%/秒、延伸倍率1
8.5倍の条件でTD方向に延伸した。得られた延伸フ
ィルムの未焼成テープに対する伸長面積倍率は、MD方
向の延伸倍率(7.0倍)とTD方向の延伸倍率(1
8.5倍)との積(129.5倍)に相当する。このフ
ィルムは、厚み39μmで86.6%の空孔率を有し、
また最大ノードの大きさが2μm×2μmの小ノードe
PTFEフィルムであった。この小ノードePTFEフ
ィルムを244枚重ね、366℃で60分間焼成してフ
ィルム同士を密着一体化させ、厚さ3.66mm、空孔
率74.6%の積層シートを得た。[Preparation of Gasket Material and Gasket] Example 1: PTFE fine powder (manufactured by Daikin)
A paste-like material obtained by adding 17% by weight of a solvent naphtha as a lubricant was extruded into a sheet and then roll-rolled, and the lubricant was dried and removed to a thickness of 0.6.
An unfired tape having a width of 6 mm and a width of 153 mm was obtained. This tape was stretched in the MD direction at a stretching speed of 90% / sec and a stretching ratio of 7.0 while maintaining at 300 ° C. Then 2
While maintaining the temperature at 75 ° C., the stretching speed is 85% / sec, and the stretching ratio is 1
The film was stretched in the TD direction under the condition of 8.5 times. The stretched area ratio of the obtained stretched film with respect to the unbaked tape is defined as a draw ratio in the MD direction (7.0 times) and a draw ratio in the TD direction (1 times).
8.5 times) (129.5 times). This film has a porosity of 86.6% at a thickness of 39 μm,
A small node e having a maximum node size of 2 μm × 2 μm
It was a PTFE film. 244 of these small node ePTFE films were stacked and baked at 366 ° C. for 60 minutes to tightly integrate the films to obtain a laminated sheet having a thickness of 3.66 mm and a porosity of 74.6%.
【0040】実施例2:PTFEファインパウダー(デ
ュポン社製)に潤滑剤としてソルベントナフサを16重
量%添加混合したペースト状物をシート状にペースト押
し出しした後、ロール圧延し、潤滑剤を乾燥除去して、
厚さ1.3mm、幅302mmの未焼成テープを得た。
このテープを、300℃に保持しつつ、延伸速度80%
/秒、延伸倍率9.5倍の条件でMD方向に延伸した。
次いで、280℃に保持しつつ延伸速度95%/秒、延
伸倍率13.5倍の条件でTD方向に延伸した。得られ
たフィルムの未焼成テープに対する伸長面積倍率は、M
D方向の延伸倍率(9.5倍)とTD方向の延伸倍率
(13.5倍)との積(128.3倍)に相当する。こ
のフィルムは、厚み52μmで80.0%の空孔率を有
し、また最大ノードの大きさが1μm×1μmの小ノー
ドePTFEフィルムであった。この小ノードePTF
Eフィルムを72枚重ね、365℃で60分間焼成して
フィルム同士を密着一体化させ、厚さ2.88mm、空
孔率74.6%の積層シートを得た。この積層シート
(ガスケット材料)を外径55mm、内径28mmのリ
ング状に打ち抜いてリング状ガスケットを作成した。Example 2: A paste obtained by adding 16% by weight of solvent naphtha as a lubricant to PTFE fine powder (manufactured by DuPont) was extruded into a sheet, and then roll-rolled, and the lubricant was dried and removed. hand,
An unfired tape having a thickness of 1.3 mm and a width of 302 mm was obtained.
While maintaining the tape at 300 ° C., a stretching speed of 80%
The film was stretched in the MD direction at a rate of 9.5 times / sec and a stretching ratio of 9.5.
Next, the film was stretched in the TD direction at a stretching speed of 95% / sec and a stretching ratio of 13.5 times while maintaining the temperature at 280 ° C. The stretch area magnification of the obtained film with respect to the green tape was M
This corresponds to the product (128.3 times) of the stretching ratio in the D direction (9.5 times) and the stretching ratio in the TD direction (13.5 times). This film was a small node ePTFE film having a thickness of 52 μm, a porosity of 80.0%, and a maximum node size of 1 μm × 1 μm. This small node ePTF
72 E films were stacked and baked at 365 ° C. for 60 minutes to tightly integrate the films to obtain a laminated sheet having a thickness of 2.88 mm and a porosity of 74.6%. This laminated sheet (gasket material) was punched into a ring shape having an outer diameter of 55 mm and an inner diameter of 28 mm to form a ring-shaped gasket.
【0041】実施例3:PTFEファインパウダー(デ
ュポン社製)に潤滑剤としてソルベントナフサを13重
量%添加混合したペースト状物をシート状にペースト押
し出しした後、ロール圧延し、潤滑剤を乾燥除去して、
厚さ1.3mm、幅302mmの未焼成テープを得た。
このテープを、300℃に保持しつつ延伸速度95%/
秒、延伸倍率9.1倍の条件でMD方向に延伸した。次
いで、280℃に保持しつつ延伸速度90%/秒、延伸
倍率15.5倍の条件でTD方向に延伸した。得られた
フィルムの未焼成テープに対する伸長面積倍率は、MD
方向の延伸倍率(9.1倍)とTD方向の延伸倍率(1
5.5倍)との積(141.1倍)に相当する。このフ
ィルムは、厚み65μmで78.3%の空孔率を有し、
また最大ノードの大きさが1μm×1μmの小ノードe
PTFEフィルムであった。この小ノードePTFEフ
ィルムを53枚重ね、365℃で60分間焼成してフィ
ルム同士を密着一体化させ、厚さ3.41mm、空孔率
72.3%の積層シートを得た。この積層シート(ガス
ケット材料)を外径55mm、内径28mmのリング状
に打ち抜いてリング状ガスケットを作成した。Example 3: A paste obtained by adding 13% by weight of a solvent naphtha as a lubricant to PTFE fine powder (manufactured by DuPont) was extruded into a sheet, and then roll-rolled, and the lubricant was dried and removed. hand,
An unfired tape having a thickness of 1.3 mm and a width of 302 mm was obtained.
The tape was stretched at 95% /
The film was stretched in the MD direction under the conditions of 9.1 times the stretching ratio for Sec. Next, the film was stretched in the TD direction at a stretching speed of 90% / sec and a stretching ratio of 15.5 while maintaining the temperature at 280 ° C. The elongation area ratio of the obtained film to the unfired tape is MD
Stretching ratio in the TD direction (9.1 times) and the stretching ratio in the TD direction (1 times).
5.5 times) (141.1 times). This film has a porosity of 78.3% at a thickness of 65 μm,
A small node e having a maximum node size of 1 μm × 1 μm
It was a PTFE film. Fifty-three small node ePTFE films were stacked and baked at 365 ° C. for 60 minutes to tightly integrate the films to obtain a laminated sheet having a thickness of 3.41 mm and a porosity of 72.3%. This laminated sheet (gasket material) was punched into a ring shape having an outer diameter of 55 mm and an inner diameter of 28 mm to form a ring-shaped gasket.
【0042】比較例1:PTFEファインパウダー(旭
硝子社製)に潤滑剤としてソルベントナフサを17重量
%添加混合したペースト状物をシート状にペースト押し
出しした後、ロール圧延し、潤滑剤を乾燥除去して、厚
さ0.24mm、幅152mmの未焼成テープを得た。
このテープを、300℃に保持しつつ延伸速度150%
/秒、延伸倍率2.0倍の条件でMD方向に延伸した。
次いで、275℃に保持しつつ、延伸速度150%/
秒、延伸倍率7.0倍の条件でTD方向に延伸した。得
られたフィルムの未焼成テープに対する伸長面積倍率
は、MD方向の延伸倍率(2.0)とTD方向の延伸倍
率(7.0)との積(14倍)に相当する。このフィル
ムは、厚み45μmで79.5%の空孔率を有し、また
最大ノードの大きさが5μm×1μmのePTFEフィ
ルムであった。このePTFEフィルムを90枚重ね、
365℃で60分間焼成してフィルム同士を密着一体化
させ、厚さ3.2mm、空孔率72.7%の積層シート
を得た。この積層シート(ガスケット材料)を外径55
mm、内径28mmのリング状に打ち抜いてリング状ガ
スケットを作成した。Comparative Example 1: A paste obtained by adding 17% by weight of solvent naphtha as a lubricant to PTFE fine powder (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was extruded into a sheet, and then roll-rolled, and the lubricant was dried and removed. Thus, an unsintered tape having a thickness of 0.24 mm and a width of 152 mm was obtained.
This tape is stretched at a stretching speed of 150% while being kept at 300 ° C.
The film was stretched in the MD direction at a stretch ratio of 2.0 times / sec.
Next, while maintaining the temperature at 275 ° C., the stretching speed was 150% /
The film was stretched in the TD direction under the conditions of a draw ratio of 7.0 times for 7.0 seconds. The elongation area magnification of the obtained film with respect to the unfired tape corresponds to the product (14 times) of the MD-direction stretching ratio (2.0) and the TD-direction stretching ratio (7.0). This film was an ePTFE film having a thickness of 45 μm, a porosity of 79.5%, and a maximum node size of 5 μm × 1 μm. 90 layers of this ePTFE film,
The film was baked at 365 ° C. for 60 minutes to tightly integrate the films to obtain a laminated sheet having a thickness of 3.2 mm and a porosity of 72.7%. This laminated sheet (gasket material) has
A ring-shaped gasket was prepared by punching into a ring having an inner diameter of 28 mm and an inner diameter of 28 mm.
【0043】比較例2:ガスケット材料として、市販
(YEU MING TAI社製のSEALON(登録
商標))のePTFE積層シート(厚さ3mm、空孔率
67.0%)を用いた。この積層シート(ガスケット材
料)を外径55mm、内径28mmのリング状に打ち抜
いてリング状ガスケットを作成した。Comparative Example 2: A commercially available (PTFE SEALON (registered trademark) manufactured by YEU MING TAI) ePTFE laminated sheet (thickness: 3 mm, porosity: 67.0%) was used as a gasket material. This laminated sheet (gasket material) was punched into a ring shape having an outer diameter of 55 mm and an inner diameter of 28 mm to form a ring-shaped gasket.
【0044】実施例1〜3、比較例1、2のガスケット
(又はガスケット材料)について、マトリックス引張強
度、破断伸び、応力緩和率、面積増加率、ブローアウト
温度、及びリーク量を下記評価方法に基づいて評価し
た。結果を表1に示す。With respect to the gaskets (or gasket materials) of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, matrix tensile strength, elongation at break, stress relaxation rate, area increase rate, blowout temperature, and leak amount were evaluated according to the following evaluation methods. It was evaluated based on: Table 1 shows the results.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】〔評価〕表1からわかるように、ノードの
長軸が3μm以下のガスケット材料及びこれを用いて作
成したガスケット(実施例1〜3)は、従来のePTF
Eシート及びこれを用いて作成したガスケット(比較例
1、2)と比べて、破断伸び、応力緩和率が小さく、マ
トリックス引張強度が大きく、最高使用温度及びブロー
アウト温度が高かった。初期リーク量については、実施
例1は比較例2よりも優れていたが、比較例1よりは若
干劣っていた。しかし、応力緩和率、最高使用温度等の
他の物性が比較例1よりも優れていることから、高温使
用や高締付圧で長期間使用すると、シール性の低下(リ
ーク量の増大量)は比較例1の方が大きくなり、長期的
に見れば実施例1の方がシール性に優れていることが予
測できる。[Evaluation] As can be seen from Table 1, the gasket material having the long axis of the node of 3 μm or less and the gasket prepared using the same (Examples 1 to 3) correspond to the conventional ePTF.
Compared with the E-sheet and the gasket prepared using the same (Comparative Examples 1 and 2), the elongation at break, the stress relaxation rate were small, the matrix tensile strength was large, and the maximum use temperature and blowout temperature were high. As for the initial leak amount, Example 1 was superior to Comparative Example 2, but slightly inferior to Comparative Example 1. However, since other physical properties such as a stress relaxation rate and a maximum operating temperature are superior to those of Comparative Example 1, when used for a long period of time at a high temperature or at a high tightening pressure, the sealing property decreases (the amount of leak increases). Is larger in Comparative Example 1, and it can be predicted that Example 1 is more excellent in sealing properties in the long term.
【0047】また、実施例1〜3のガスケット材料は、
MD方向の破断伸びとTD方向の破断伸びの差が20%
未満で、比較例のガスケット材料のそれと比べて小さ
く、等方性を示しているのが分かる。The gasket materials of Examples 1 to 3
The difference between the breaking elongation in the MD direction and the breaking elongation in the TD direction is 20%
It can be seen that the value is smaller than that of the gasket material of the comparative example, and that the gasket material is isotropic.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明のガスケット材料は、従来のeP
TFEフィルムよりもノードが小さいePTFEフィル
ム(小ノードePTFEフィルム)を用いているので、
破断伸び、引張強度等の機械的物性が優れ、ひいては耐
クリープ性に優れている。よって、本発明のガスケット
材料を用いて作成したガスケットは、従来のePTFE
製シートを用いて作成したガスケットよりも高温、高締
付圧での使用が可能であり、且つガスケットの耐用年数
も長い。The gasket material of the present invention is a conventional eP
Since an ePTFE film (small node ePTFE film) having smaller nodes than the TFE film is used,
It has excellent mechanical properties such as elongation at break and tensile strength, and is also excellent in creep resistance. Therefore, a gasket made using the gasket material of the present invention is a conventional gasket.
It can be used at a higher temperature and a higher tightening pressure than a gasket made using a sheet made of a sheet, and the service life of the gasket is longer.
【0049】また、補強層が介設されているガスケット
材料では、ガスケットの曲げ剛性が高いので、大口径用
のリング状ガスケットとしてハンドリング性が向上す
る。しかも補強層をePTFEフィルムの空孔を圧潰し
たもので構成したものは100%PTFE製のガスケッ
トで、PTFEが有する耐熱性、耐食性を有効に発揮で
きる。Further, in the gasket material in which the reinforcing layer is interposed, since the bending rigidity of the gasket is high, the handling property is improved as a large-diameter ring-shaped gasket. In addition, a gasket made of 100% PTFE can effectively exhibit the heat resistance and corrosion resistance of PTFE, in which the reinforcing layer is formed by crushing the pores of the ePTFE film.
【図1】締付圧とリーク量との関係を示すグラフであ
る。FIG. 1 is a graph showing a relationship between a tightening pressure and a leak amount.
【図2】ATRS試験に用いられる治具の構成を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a jig used for an ATRS test.
【図3】補強層が積層されているガスケットの構成を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a gasket on which a reinforcing layer is laminated.
【図4】本発明実施例1の二軸ePTFEのSEM写真
(5000倍)である。FIG. 4 is a SEM photograph (5000 times) of the biaxial ePTFE of Example 1 of the present invention.
【図5】比較例1の二軸ePTFEのSEM写真(50
00倍)である。FIG. 5 is an SEM photograph (50) of the biaxial ePTFE of Comparative Example 1.
00 times).
【図6】比較例2の二軸ePTFEのSEM写真(50
00倍)である。FIG. 6 is an SEM photograph (50) of the biaxial ePTFE of Comparative Example 2.
00 times).
【図7】面積増加率の測定方法を説明するための図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of measuring an area increase rate.
【図8】リーク量の測定に用いた治具の構成を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a jig used for measuring a leak amount.
【図9】二軸ePTFEフィルムの構造を表した模式図
である。FIG. 9 is a schematic view showing the structure of a biaxial ePTFE film.
1 フィブリル 2 ノード 3 空孔 5 ガスケット材料サンプル 11 小ノードePTFE層 12 補強層 23 リング状ガスケット Reference Signs List 1 fibril 2 node 3 hole 5 gasket material sample 11 small node ePTFE layer 12 reinforcing layer 23 ring-shaped gasket
フロントページの続き (72)発明者 坂本 徹 東京都世田谷区赤堤1丁目42番5号 ジャ パンゴアテックス株式会社内 (72)発明者 佐々木 文博 東京都世田谷区赤堤1丁目42番5号 ジャ パンゴアテックス株式会社内 (72)発明者 山室 公信 東京都世田谷区赤堤1丁目42番5号 ジャ パンゴアテックス株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Toru Sakamoto 1-42-5 Akatsutsumi, Setagaya-ku, Tokyo Inside Japangore-Tex Co., Ltd. (72) Inventor Fumihiro Sasaki 1-42-5 Akatsutsumi, Setagaya-ku, Tokyo Japangore-Tex stock Inside the company (72) Inventor Kiminobu Yamamuro 1-42-5 Akatsutsumi, Setagaya-ku, Tokyo Inside Japango Tex Co., Ltd.
Claims (7)
とからなる二軸延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン
フィルムを積層した積層シートからなるガスケット材料
であって、 前記二軸延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィル
ムは、走査型電子顕微鏡観察面積330μm2 当たり、
直径又は長軸が3μmを超えるノードが実質的に存在し
ないことを特徴とするガスケット材料。1. A gasket material comprising a laminated sheet obtained by laminating a biaxially stretched porous polytetrafluoroethylene film comprising a node and fibrils connecting the node, wherein the biaxially stretched porous polytetrafluoroethylene film is provided. Is, per 330 μm 2 of the scanning electron microscope observation area,
A gasket material characterized in that there are substantially no nodes with a diameter or major axis exceeding 3 μm.
ける破断伸びが200%以下である請求項1に記載のガ
スケット材料。2. The gasket material according to claim 1, which has a breaking elongation of 200% or less in a test specified in JIS K7113.
度が10kgf/mm2 以上である請求項1又は2に記
載のガスケット材料。3. The gasket material according to claim 1, wherein the matrix of the gasket material has a tensile strength of 10 kgf / mm 2 or more.
スケット材料において、 93℃における96時間のATRS試験による応力緩和
率が35%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の
ガスケット材料。4. The gasket material having a thickness of 3 mm or more and a porosity of 75% or less, wherein a stress relaxation rate by ATRS test at 93 ° C. for 96 hours is 35% or less. Gasket material.
リテトラフルオロエチレンフィルムよりも剛性が高い材
料で構成される補強層が少なくとも1層介設されている
請求項1〜4のいずれかに記載のガスケット材料。5. The laminated sheet according to claim 1, wherein at least one reinforcing layer made of a material having higher rigidity than the stretched porous polytetrafluoroethylene film is provided. Gasket material as described.
ルオロエチレンフィルムの空孔を圧潰したものである請
求項5に記載のガスケット材料。6. The gasket material according to claim 5, wherein the reinforcing layer is formed by crushing pores of an expanded porous polytetrafluoroethylene film.
ット材料を適宜形状に形成してなるガスケット。7. A gasket obtained by forming the gasket material according to claim 1 into an appropriate shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24309897A JP3947603B2 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Gasket material and gasket using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24309897A JP3947603B2 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Gasket material and gasket using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180705A true JPH1180705A (en) | 1999-03-26 |
| JP3947603B2 JP3947603B2 (en) | 2007-07-25 |
Family
ID=17098769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24309897A Expired - Fee Related JP3947603B2 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Gasket material and gasket using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3947603B2 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002137177A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-14 | Makita Corp | Seal member for electric tool |
| WO2004079208A3 (en) * | 2003-03-06 | 2005-06-16 | Gore Enterprise Holdings Inc | Ptfe membranes and gaskets made therefrom |
| JP2005248167A (en) * | 2004-02-04 | 2005-09-15 | Nok Corp | Polytetrafluoroethylene resin sealing member and manufacturing method therefor |
| US7306841B2 (en) | 1999-08-12 | 2007-12-11 | Bridger Biomed, Inc. | PTFE material with aggregations of nodes |
| JP2008184586A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Japan Gore Tex Inc | Stretched porous polytetrafluoroethylene sheet and gasket using the same |
| JP2009505030A (en) * | 2005-08-22 | 2009-02-05 | ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド | EPTFE gasket material with low sealing stress |
| US7968167B2 (en) | 2009-10-22 | 2011-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Coated seal for sealing parts in a vehicle engine |
| US8784983B2 (en) | 2007-09-20 | 2014-07-22 | W. L. Gore & Associates, Co., Ltd. | Expanded porous polytetrafluoroethylene film-laminated sheet, and gasket composed of said sheet |
| WO2020251909A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Lightweight expanded polytetrafluoroethylene membranes having high intrinsic strength and optical transparency |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP24309897A patent/JP3947603B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306841B2 (en) | 1999-08-12 | 2007-12-11 | Bridger Biomed, Inc. | PTFE material with aggregations of nodes |
| JP2002137177A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-14 | Makita Corp | Seal member for electric tool |
| US7829170B1 (en) | 2003-03-06 | 2010-11-09 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | PTFE membranes and gaskets made therefrom |
| JP2012107242A (en) * | 2003-03-06 | 2012-06-07 | Gore Enterprise Holdings Inc | Ptfe membrane and gasket made therefrom |
| EP2529828A1 (en) * | 2003-03-06 | 2012-12-05 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Ptfe membranes and gaskets made therefrom |
| EP2520358A1 (en) * | 2003-03-06 | 2012-11-07 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | PTFE Membranes and Gaskets Made Therefrom |
| EP2517781A1 (en) * | 2003-03-06 | 2012-10-31 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | PTFE Membranes and Gaskets Made Therefrom (DIV 4) |
| US7829171B2 (en) | 2003-03-06 | 2010-11-09 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | PTFE membranes and gaskets made therefrom |
| WO2004079208A3 (en) * | 2003-03-06 | 2005-06-16 | Gore Enterprise Holdings Inc | Ptfe membranes and gaskets made therefrom |
| EP2517780A1 (en) * | 2003-03-06 | 2012-10-31 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Ptfe membranes and gaskets made therefrom |
| US8158235B2 (en) | 2003-03-06 | 2012-04-17 | W. L. Gore & Associates, Inc. | PTFE membranes and gaskets made therefrom |
| JP2006524283A (en) * | 2003-03-06 | 2006-10-26 | ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド | PTFE membrane and gasket made therefrom |
| US8231957B2 (en) | 2003-03-06 | 2012-07-31 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | PTFE membranes and gaskets made therefrom |
| JP2005248167A (en) * | 2004-02-04 | 2005-09-15 | Nok Corp | Polytetrafluoroethylene resin sealing member and manufacturing method therefor |
| JP2009505030A (en) * | 2005-08-22 | 2009-02-05 | ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド | EPTFE gasket material with low sealing stress |
| JP2008184586A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Japan Gore Tex Inc | Stretched porous polytetrafluoroethylene sheet and gasket using the same |
| US8784983B2 (en) | 2007-09-20 | 2014-07-22 | W. L. Gore & Associates, Co., Ltd. | Expanded porous polytetrafluoroethylene film-laminated sheet, and gasket composed of said sheet |
| US7968167B2 (en) | 2009-10-22 | 2011-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Coated seal for sealing parts in a vehicle engine |
| WO2020251909A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Lightweight expanded polytetrafluoroethylene membranes having high intrinsic strength and optical transparency |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3947603B2 (en) | 2007-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6016848A (en) | Fluoropolymer tubes and methods of making same | |
| RU2124391C1 (en) | Method of manufacturing multilayer polytetrafluoroethylene porous membrane and half-sintered polytetrafluoroethylene multilayer film | |
| US5494301A (en) | Wrapped composite gasket material | |
| CA2700251C (en) | Expanded porous polytetrafluoroethylene film-laminated sheet, and gasket composed of said sheet | |
| EP2529828B1 (en) | PTFE membranes and gaskets made therefrom | |
| CA2031827C (en) | Process for producing multilayer polytetrafluoroethylene porous membrane | |
| EP2848643B1 (en) | Porous polytetrafluoroethylene film and waterproof air-permeable member | |
| JP3947603B2 (en) | Gasket material and gasket using the same | |
| EP3632971A1 (en) | Polytetrafluoroethylene porous film | |
| JP3580687B2 (en) | Polytetrafluoroethylene porous molded body | |
| JPH03179039A (en) | Method for manufacturing polytetrafluoroethylene multilayer porous membrane | |
| JP3358828B2 (en) | Polytetrafluoroethylene porous membrane and method for producing the same | |
| US11872531B2 (en) | Fluorine-based resin porous membrane and method for preparing the same | |
| JP3914302B2 (en) | Method for producing porous film made of polytetrafluoroethylene | |
| JP4033521B2 (en) | Ring-shaped sealing material and manufacturing method thereof | |
| JP6661098B1 (en) | Laminated polytetrafluoroethylene porous membrane and method for producing the same | |
| US20140367023A1 (en) | Expanded Porous Polytetrafluoroethylene Film-Laminated Sheet, and Gasket Composed of Said Sheet | |
| JP2012172085A (en) | Crystallizable polymer microporous membrane, method for manufacturing the same, and filtration filter | |
| JP5253273B2 (en) | Fluororesin sheet, method for producing the same, and gasket | |
| JPH07256023A (en) | High pressure filter | |
| US20040170853A1 (en) | Dry fibrillated PTFE film and its method of manufacture | |
| JPH10281291A (en) | Ring-shaped sealing material and method of manufacturing the same | |
| KR20140074751A (en) | PTFE membrane having porosity and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040902 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040902 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070314 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070410 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070416 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160420 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |