(57)【要約】      （修正有）【課題】乳化重合法によって得られるＰＴＦＥと吸水性樹脂とを組み合わせてなる給排水管の理想的な漏水防止シート及び該シートからなるパッキングを提供する。【解決手段】漏水防止シートは、ＰＴＦＥの乳化重合粉末と２０重量％以上６０重量％以下の吸水性樹脂粉末との混合粉をペースト押出成形により成形したＰＴＦＥ粒子が連続層となり吸水性樹脂粉末が不連続に点在するシート状物であって、該シート状物がＰＴＦＥの融点以上の温度で加熱処理されていないことを特徴とするものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレンの乳化重合粉末と２０重量％以上６０重量％以下の吸水性樹脂粉末との混合粉をペースト押出成形により成形したポリテトラフルオロエチレン粒子が連続層となり吸水性樹脂粉末が不連続に点在するシート状物であって、該シート状物がポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度で加熱処理されていないことを特徴とする漏水防止シート。
【請求項２】
ポリテトラフルオロエチレンの乳化重合粉末と２０重量％以上６０重量％以下の吸水性樹脂粉末との混合粉をペースト押出成形により成形し、一対の圧延ロールにより拡幅率２５％以下に薄膜化したポリテトラフルオロエチレン粒子が連続層となり吸水性樹脂粉末が不連続に点在するシート状物であって、ポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度で加熱処理されていないことを特徴とする漏水防止シート。
【請求項３】
吸水性樹脂粉末が、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム又はエチレンビニル共重合樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の漏水防止シート。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の漏水防止シートを任意の形状に切り出して作成したことを特徴とするパッキング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏水防止シート及び該漏水防止シートよりなるパッキングに関し、特に、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という。）と吸水性樹脂とからなる水により膨張するシートを使用した漏水防止シート及び該漏水防止シートよりなるパッキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
給水及び排水管工事に伴う管接続部における万全な漏水防止対策が求められている。漏水防止の一方法としてカップリングによる管接続方法があり、カップリングは、配管にねじを切らずに接続できる継手であり、ゴムパッキングにより流体をシールする構造である。しかし、配管表面にキズが付いたり異物を挟み込む等の原因によりパッキングが有効にシール作用を果たないことがあり、漏水防止対策としては万全ではない。また、マンション等の集合住宅やオフィスビルあるいは公共施設などの恒久的建造物においては、給水及び排水管の漏水が工事完了後に発生する場合があり、当該建造物が利用中にある状況において、その補修には膨大な費用及び長期の工事を伴い、建造物の関係者及び利用者は多大な迷惑をこうむることとなる。したがって、漏水対策としてさらなる完全なパッキング及び該パッキングに使用するシール材料が求められている。
【０００３】
優れたパッキング材としては、ＰＴＦＥの延伸によって得られるシール材が知られている。例えばジャパンゴアテックス株式会社の商品名ハイパーシート（登録商標）ガスケットに関する説明よると、「従来のＰＴＦＥガスケットに比べて、非常に柔らかいため、あれたシール面や傷ついたシール面によくなじみます。」とされている。また、下記特許文献１には、熱で膨張するパッキング材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平９−５０８１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シール面となる配管表面についたキズがスジ状キズの場合、優れたシール性を有するとされている延伸されたＰＴＦＥ材でもそのキズを埋めるほどにはなじまない場合が起こる。そのために、水が配管表面のキズ部分を伝わって漏水が起こる。
【０００６】
そこで、本発明者は、鋭意研究を重ね、乳化重合法から得られたＰＴＦＥと吸水性樹脂とを組み合わせることにより、給排水管の理想的な漏水防止シート及び該シートからなるパンキングが製作できることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る漏水防止シートは、ＰＴＦＥの乳化重合粉末と２０重量％以上６０重量％以下の吸水性樹脂粉末との混合粉をペースト押出成形により成形したＰＴＦＥ粒子が連続層となり吸水性樹脂粉末が不連続に点在するシート状物であって、該シート状物がＰＴＦＥの融点以上の温度で加熱処理されていないことを特徴とするものである。なお、ＰＴＦＥの乳化重合粉末は、０．２ミクロンサイズの球形粒子がおおよそ５００ミクロンサイズに集合した状態にある。
【０００８】
また、本発明に係る漏水防止シートは、ＰＴＦＥの乳化重合粉末と２０重量％以上６０重量％以下の吸水性樹脂粉末との混合粉をペースト押出成形により成形し、一対の圧延ロールにより拡幅率２５％以下に薄膜化したＰＴＦＥ粒子が連続層となり吸水性樹脂粉末が不連続に点在するシート状物であって、ＰＴＦＥの融点以上の温度で加熱処理されていないことを特徴とするものである。
【０００９】
なお、ＰＴＦＥの乳化重合粉末と吸水性樹脂粉末との混合粉の成形には、ＰＴＦＥの成形法の１つとして確立しているペースト押出成形法を採用することが望ましく、連続したシート状の成形物を得るために成形金型はシート状押出成形金型を採用することが望ましい。ペースト押出成形により押出した厚肉のシートは圧延により適宜薄膜化することができる。
【００１０】
シートとして構成される理由は、ペースト押出成形等上記の加工によってＰＴＦＥ粒子とＰＴＦＥ粒子からほぐれたフィビリル（小繊維）によって、ＰＴＦＥ粒子が相互に結合されて連続層となるからである。
【００１１】
また、上記の吸水性樹脂粉末として、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム及びエチレンビニル共重合樹脂のいずれかを採用することが好ましい。
【００１２】
本発明に係るパッキングは、上記の各漏水防止シートを任意の形状に切り出して作成したものである。
【００１３】
一般に多用されている吸水性樹脂は、その保水能力に優れている。しかし、吸水性樹脂のうちポリビニルアルコールなどの吸水性樹脂粉末は造形性に乏しく、また吸水すると脆く、機械的強度を持たない。一方、ＰＴＦＥの乳化重合粉末と吸水性樹脂粉末との混合粉は、吸水性樹脂粉末粒子がＰＴＦＥの粒子およびフィビリルによって包含される。たとえ吸水性樹脂粉末粒子が水と接触することにより膨張しても、ＰＴＦＥの融点以上の温度で加熱処理されていないことによりＰＴＦＥの粒子およびフィビリルは熱固定されていないので伸縮可能であり、水を吸収した吸水性樹脂は大きな粘性を有するので、吸水性樹脂粉末粒子がＰＴＦＥの粒子およびフィビリルの隙間から流れ出すことはほとんどない。
【００１４】
また、ＰＴＦＥと吸水性樹脂の配合比はシートの成形可能領域と有効な膨張率とによって決められる。吸水性樹脂の配合比は重量比で２０％以上６０％以下である。吸水性樹脂が少ないと効果的な膨張率が得られず、多いと連続した押出物が得られない。
【００１５】
さらに、上記のように成形された漏水防止シートは、吸水性樹脂の劣化温度以下で一軸方向または二軸方向に延伸すれば、空孔率を上げることができる。空孔率を上げることによりシートの弾力性をあげることができるので、シール面への馴染みが向上して、例えば相対する配管の嵌合が歪なシール面あるいはあれたシール面、キズついたシール面、凹凸段差があるシール面の場合に、パッキング性能があがる。なお、上記漏水防止シートは、１軸方向に長さで３倍まで、又は、２軸方向に面積で４倍まで延伸することが可能であるが、これを超えて延伸することはシートに亀裂が入り、破断するおそれがあるので性能上好ましくない。したがって、上記漏水防止シートは、シートの弾力性を上げてシール面に対するフィット性を向上させ、かつ、薄膜にすることによるシール面に対する被覆性を向上させるためには、１軸方向に長さで１．２倍〜３倍の範囲で、又は、２軸方向に面積で１．５倍〜４倍の範囲で延伸することが最も好ましい。
【００１６】
以上のことから、本発明に係る漏水防止シートは、水と接触すると吸水性樹脂粉末が水を吸収し、その吸収した水の量だけ該シートが少なくとも厚み方向において１０％以上、望ましくは２０％以上膨張し、その状態が維持される。したがって、漏水を吸収して膨張する前記漏水防止シートによって自己シール性を発現するものである。
【００１７】
また、上記のように成形された漏水防止シートは、トムソン刃等による打ち抜き加工をすれば、任意の形状のパッキングを作成することができる。
【００１８】
なお、従来、水道配管用ネジシールテープは、１００％ＰＴＦＥ未焼成シートやフイルムをリボン状に裁断して作成していたが、これに代えて、本発明に係る圧延により薄膜化された漏水防止シートは、水道配管用ネジシールテープとしても活用できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の構成を有する漏水防止シートは水分吸収により厚み方向への十分な膨張率を有し、また、該シートからなるパンキングは自己シール性により配管表面のキズ部分を伝わってくる漏水を止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】比較例２のペースト押出成形ビードの写真
【図２】実施例１のペースト押出成形シートの成形に使用したＴダイ金型の写真
【図３】比較例１の圧縮成形シートに水を含浸させた状態のもの(図３の左もの)と含浸させる前の状態のもの(図３の右のもの)とを示す写真
【図４】実施例１のペースト押出成形シートに水を含浸させた状態のもの(図４の左もの)と含浸させる前の状態のもの(図４の右のもの)とを示す写真
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施例について、以下に詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
本実施例に使用する混合粉は次のようにして作成した。すなわち、ＰＴＦＥ乳化重合粉末は（ダイキン工業株式会社製の商品名「ファインパウダーＦ１０４」）を使用した。吸水性樹脂粉末はポリビニルアルコール粉末（日本酢ビ・ポバール株式会社製の商品名「ポバールＪＦ−１７」）を使用した。このＰＴＦＥ乳化重合粉末と吸水性樹脂粉末とを重量比率２対１で１００ｇ調整し、小型の粉砕混合機（台湾ＨＳＩＡＮ  ＴＡＩ社製・アズワン株式会社販売の商品名「ワンダーブレンダー」）で粉砕混合し、混合粉を作成した。なお、粉砕混合機の作動時間が長いと摩擦熱等により粉砕混合機内の温度が１００℃以上に昇温するので、これを避けるために３０秒間作動し３０分間停止して室温に下がるのを待ち、これを３回繰り返した。この工程を繰り返し、次の工程に必要な量の混合粉を作成した。
【００２３】
本実施例に使用する成形品は次のようにして作成した。すなわち、まず、混合粉１００重量部に対して成形助剤としてパーフルオロアルカン溶剤（幸成商事株式会社製の商品名「コーセゾール」）５０重量部を配合し、予備成形してプレフォーム材を作成し、このプレフォーム材を使用して、下記に詳述するように比較例１及び２、実施例１〜４の各成形品を作成した。
【００２４】
「比較例１」
上記のプレフォーム材を矩形３０ｍｍ×１２０ｍｍの金型で圧縮成形し、成形助剤を乾燥除去して圧縮成形シートを作成した。この圧縮成形シートについて、測定した重量と寸法から計算した体積とからを比重を算出した。
【００２５】
「比較例２」
上記のプレフォーム材を直径２５ｍｍシリンダーからダイス先端直径２．５ｍｍノズルランド１０ｍｍの円推状のノズルを有する金型でペースト押出成形によりストランド（紐）を押出成形し、成形助剤を乾燥除去してペースト押出成形ビードを作成した。なお、押出ラム速度は１０ｍｍ／分で行い、プレフォーム材を８０ｇ用いた。しかし、連続したストランドは得られなかった。図１にその状態を示す。このペースト押出成形ビードについて、測定した重量と寸法から計算した体積とから比重を算出した。
【実施例１】
【００２６】
上記のプレフォーム材を、図２に示す５０ｍｍ正方形のシリンダーと１０ｍｍ正方形のノズルとで一旦絞り、ノズルの先は扇状で先端が幅１５０ｍｍに広がり開口厚み２ｍｍの出口を持つＴダイ金型でシートを作成した。このシートから成形助剤を乾燥除去してペースト押出成形シートを作成した。なお、ラム押出速度１０ｍｍ／分で行い、プレフォーム材を６００ｇ用いた。このペースト押出成形シートについて、測定した重量と寸法から計算した体積とから比重を算出した。
【実施例２】
【００２７】
実施例１で成形したシートを一対のロールで圧延し、成形助剤を乾燥除去してペースト押出圧延成形シート１を作成した。このペースト押出圧延成形シート１について、測定した重量と寸法から計算した体積とから比重を算出した。
【実施例３】
【００２８】
実施例１で成形したシートを一対のロールで圧延し、成形助剤を乾燥除去してペースト押出圧延成形シート２を作成した。このペースト押出圧延成形シート２について、測定した重量と寸法から計算した体積とから比重を算出した。
【実施例４】
【００２９】
実施例１で成形したシートを一対のロールで圧延し、成形助剤を乾燥除去してペースト押出圧延成形シート３を作成した。このペースト押出圧延成形シート３について、測定した重量と寸法から計算した体積とから比重を算出した。
【００３０】
「各成形品の比較と評価」
以上の比較例１及び２、実施例１〜４の各成形品について、成形品サイズ、成形品の評価、比重を表１にまとめる。比較例２のペースト押出成形ビードＡの比重は、不連続な部分から測定したバラツキである。
【表１】
2011225700.tif 000002
【００３１】
「成形品の膨張性能」
上記の比較例１及び実施例１の各成形品について、水を含浸させた場合にどの程度膨張するかを測定した。
【００３２】
図３は、比較例１の圧縮成形シートに水を含浸させた状態のもの(図３の左もの)と含浸させる前の状態のもの(図３の右のもの)とを示す図である。
【００３３】
そして、図３に示すものを実測したところ、次の結果を得た。すなわち、含水前の重量が１０ｇのところ含水後は１７ｇとなった。したがって、含水量（含水後の重量−含水前の重量）は７ｇと算出され、含水増量率（含水量／含水前の重量×１００）は７０％と算出される。また、含水前の厚みが４．４５ｍｍのところ含水後は５．８ｍｍとなった。したがって厚み方向（圧縮方向）の膨張量は１．３５ｍｍと算出され、膨張率（膨張量／含水前の厚み×１００）は３０．４％と算出される。また、含水前の横長さが５０ｍｍのところ含水後は６２ｍｍとなった。したがって横長さ方向の膨張量は１０ｍｍと算出され、膨張率（膨張量／含水前の横長さ×１００）は２７％と算出される。また、含水前の縦長さが３０ｍｍのところ含水後は３８ｍｍとなった。したがって縦長さ方向の膨張量は８ｍｍと算出され、膨張率（膨張量／含水前の縦長さ×１００）は２４％と算出される。
【００３４】
図４は、実施例１のペースト押出成形シートに水を含浸させた状態のもの(図４の左もの)と含浸させる前の状態のもの(図４の右のもの)とを示す図である。
【００３５】
そして、図４に示すものを実測したところ、次の結果を得た。すなわち、含水前の重量が１０ｇのところ含水後は２０ｇとなった。したがって、含水量（含水後の重量−含水前の重量）は１０ｇと算出され、含水増量率（含水量／含水後の重量）は５０％と算出される。また、含水前の厚みが２．７５ｍｍのところ含水後は３．６ｍｍとなった。したがって厚み方向（圧縮方向）の膨張量は０．８５ｍｍと算出され、膨張率（膨張量／含水前の厚み）は３１％と算出される。また、含水前の横長さが５０ｍｍのところ含水後は５６ｍｍとなった。したがって横長さ方向の膨張量は６ｍｍと算出され、膨張率（膨張量／含水前の横長さ）は１２％と算出される。また、含水前の縦長さが５０ｍｍのところ含水後は５６ｍｍとなった。したがって縦長さ方向の膨張量は６ｍｍと算出され、膨張率（膨張量／含水前の縦長さ）は１２％と算出される。
【００３６】
なお、上記した比較例１及び実施例１の各成形品の外、実施例２〜４の各成形品についても同様の測定を行い、表２の結果を得た。
【表２】
2011225700.tif 000003
【００３７】
以上の測定の結果、比較例２の成形品であるペースト押出成形ビードは、連続性を有していないので成形品足りうる形態をなさず、漏水防止シートとしては不適格である。また、比較例１の成形品である圧縮成形シートは、厚さ方向の膨張率は３０．４％であって２０％以上膨張しているので、この点に関しては問題はないが、機械的強度がなく、脆いために漏水防止シートとしては不適格である。いずれにしても比較例１、２が不適格であることは、ＰＴＦＥ粒子が連続層となるに不十分な成形物であるために発生することに起因している。実施例１のペースト押出成形シート、実施例２のペースト押出圧延成形シート１、実施例３のペースト押出圧延成形シート及び実施例４のペースト押出圧延成形シート３は、いずれも成形品として良好な形態をなし、膨張率も２０％以上であり、漏水防止シートとして遜色のない性能を有するものであった。したがって、各実施例の成形品を利用して、パッキングを作成すれば、自己シール性を有する漏水防止パッキンとして活用し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のシート中の吸水性樹脂を通して水を移動させる透水膜として浄水に活用できる。
【図１】
2011225700.tif 000004
【図２】
2011225700.tif 000005
【図３】
2011225700.tif 000006
【図４】
2011225700.tif 000007