(57)【要約】【課題】  浸透漏れを抑制しながらカットスルー現象をも防止できるシール材を提供する。【解決手段】  帯状シール材１５は、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム１１が積層されており、さらにこの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルム１２が積層されている。そして帯状シール材１５の幅Ｗと厚さｔとが、Ｗ≧ｔの関係を満足しており、かつ延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンの積層面１３とシール材の幅方向とが形成する角度θが１〜４５°になっている。  前記角度θ、幅Ｗ、及び厚さｔは、好ましくは下記式（１）又は式（２）の関係を満足してもよい。  Ｗ＞ｔ／ｔａｎθ  …（１）  Ｗ＞ｈ／ｓｉｎθ＋ｔ／ｔａｎθ  …（２）  （式中ｈは、無孔質フッ素樹脂フィルム１２同士の間隔を示す）【選択図】      図６
2007051257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムが積層されており、さらにこの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムが積層されている帯状シール材であって、
この帯状シール材の幅Ｗと厚さｔとが、Ｗ≧ｔの関係を満足しており、かつ
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの積層面とシール材の幅方向とが形成する角度θが１〜４５°であることを特徴とする帯状シール材。
【請求項２】
前記角度θと、シール材の幅Ｗと、シール材の厚さｔとが、下記式（１）の関係を満足する請求項１に記載の帯状シール材。
Ｗ＞ｔ／ｔａｎθ  …（１）
【請求項３】
前記無孔質フッ素樹脂フィルムが所定間隔ｈを保ちながら複数枚積層されており、
この間隔ｈと、前記角度θと、シール材の幅Ｗと、シール材の厚さｔとが、下記式（２）の関係を満足する請求項１に記載の帯状シール材。
Ｗ＞ｈ／ｓｉｎθ＋ｔ／ｔａｎθ  …（２）
【請求項４】
前記間隔ｈが１〜１０ｍｍの範囲から選択されるものである請求項３に記載の帯状シール材。
【請求項５】
前記角度θが１５〜４５°である請求項１〜４のいずれかに記載の帯状シール材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の帯状シール材の長手方向始端と終端を接続して閉環状にしたものである閉環状シール材。
【請求項７】
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムが積層されており、さらにこの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムが積層されている閉環状シール材であって、
この閉環状帯シール材の幅Ｗと厚さｔとが、Ｗ≧ｔの関係を満足しており、かつ
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンの積層面とシール材の幅方向とが形成する角度θが１〜４５°であることを特徴とする閉環状シール材。
【請求項８】
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムが配設されるように、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムと無孔質フッ素樹脂フィルムとを積層していく帯状積層体製造工程、
得られた帯状積層体の積層面とスリット刃が形成する角度を１〜４５°の範囲から選択される所定角度θに保ちながら、前記帯状積層体を所定間隔ｔでスリットしていくスリット工程、
を含む帯状シール材の製造方法。
【請求項９】
延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムが配設されるように、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムと無孔質フッ素樹脂フィルムとを積層していく積層体製造工程、
得られた積層体の積層面とスリット刃が形成する角度を１〜４５°の範囲から選択される所定角度θに保ちながら、前記積層体を所定間隔ｔでスリットしていく第１スリット工程、
この第１スリット工程によってスリット体を製造した後、スリット体のスリット面に現れるポリテトラフルオロエチレンの積層線と略平行になりかつこのスリット面とは略直交する面に沿って、所定間隔Ｗを保ちながらかつＷ≧ｔの関係を満足させながら前記スリット体をさらにスリットしていく第２スリット工程、
を含む帯状シール材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管や容器（タンクを含む）のフランジ部、マンホール蓋、その他産業用機器等の面接触部分のシールに用いられるシール材（ガスケットなど）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医薬、食品、化学等の分野において腐食性流体が流れる配管の継手部分には、耐食性に優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製シール材が広く用いられている。
【０００３】
例えば、焼結法により製造された未延伸のポリテトラフルオロエチレン（以下、「焼結ＰＴＦＥ」と称する場合がある）からなるシール材が使用されている。しかし、焼結ＰＴＦＥは硬質であるため、配管の継手（フランジなど）の微細な凹凸に対する馴染性（追従性）が低く、継手とシール材との界面から流体が漏れる界面漏れと称する現象が生じる場合がある。特にグラスライニングされた継手は、比較的大きな凹凸を有しており、界面漏れが生じやすくなっている。
【０００４】
馴染性（凹凸追従性）に優れたＰＴＦＥ製シール材として、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン（以下「ｅＰＴＦＥ」と略記する場合がある）製のシール材が注目されている。例えば、特許文献１には、ｅＰＴＦＥフィルムを積層したシート状ガスケットが開示されている。また特許文献２には、ｅＰＴＦＥを積層したテープ状シール材が開示されている。これら特許文献１〜２に開示されているシール材（ガスケット）を図１及び図２に示す。図１はシール材（ガスケット）１０をフランジ２０に取り付けた状態を示す一部切欠概略斜視図であり、図２はシール部分を拡大して示す断面図である。これら図１〜図２に示すように特許文献１〜２のシール材１０は、ｅＰＴＦＥフィルム１１がフランジ面２１と平行するように積層されている。ｅＰＴＦＥ製のシール材１０は、焼結ＰＴＦＥ製と比べると軟質であってシール材１０の厚さ方向に容易に変形でき、フランジ面２１との間からの漏れ（界面漏れ）を防止できる。しかし、ｅＰＴＦＥフィルム１１は多孔質構造を有しているため、シール材１０内部を通過する漏れ（浸透漏れ）が生じる虞がある。
【０００５】
そこで特許文献３では、図３に示すように、ｅＰＴＦＥフィルム１１をフランジ面２１と直交するように積層している。このようにフランジ面２１に対してｅＰＴＦＥフィルム１１を直交させれば、その間に緻密ＰＴＦＥ１２を介挿することによって、浸透漏れを防止できる。
【特許文献１】実開平３―８９１３３号公報（請求項１、図３）
【特許文献２】米国特許第５９６４４６５号明細書（図４）
【特許文献３】特開２００２−２４３０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、フランジ面２１に対してｅＰＴＦＥフィルム１１を直交させると、図４に示すように、フランジ２０を締め付けた際に、その押圧力によってｅＰＴＦＥフィルム１１が座屈し、ガスケットの幅が広がってしまうことがある。ガスケットの幅が広がると、シール面の締付圧が低下して界面漏れを引き起こす虞がある。またガスケットが配管内部にはみ出すと、流体の流れが乱されることが懸念される。さらにはグラスライニングフランジなどのように凹凸の大きなフランジでは、図５に示すように、フランジの凸部２２に締付荷重が集中する。そのため当該凸部２２の大きさや締付荷重によっては、ガスケット１０が幅方向に裂けることもあった（この現象を「カットスルー現象」と称する）。
【０００７】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、浸透漏れを抑制しながら、ガスケットの幅の広がり現象（特にカットスルー現象）をも防止できるシール材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、フランジ面２１に対してｅＰＴＦＥフィルム１１が傾斜するようにｅＰＴＦＥフィルムを積層し、この積層物の層間及び／又は表面にさらに無孔質フッ素樹脂フィルム（緻密ＰＴＦＥなど）を積層すると、シール材の幅方向への広がりを抑制しつつ、浸透漏れを防止できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち本発明の帯状シール材は、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムが積層されており、さらにこの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムが積層されている。そして本発明では、帯状シール材の幅Ｗと厚さｔとが、Ｗ≧ｔの関係を満足しており、かつ延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンの積層面とシール材の幅方向とが形成する角度θが１〜４５°になっている。
【００１０】
前記角度θ、幅Ｗ、及び厚さｔは、好ましくは下記式（１）又は式（２）の関係を満足してもよい。
Ｗ＞ｔ／ｔａｎθ  …（１）
Ｗ＞ｈ／ｓｉｎθ＋ｔ／ｔａｎθ  …（２）
（式中ｈは、無孔質フッ素樹脂フィルム同士の間隔を示す）
前記帯状シール材は、長手方向始端と終端を接続して閉環状にしてもよい。
【００１１】
前記帯状シール材は、例えば、（１）延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムが配設されるように、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムと無孔質フッ素樹脂フィルムとを積層していき、（２）次いで得られた積層体の積層面とスリット刃が形成する角度を所定角度θ（ただしθ＝１〜４５°）に保ちながら、前記積層体を所定間隔ｔでスリットしていくことによって製造できる。このスリット体の幅が広い場合には、スリット体のスリット面に現れるポリテトラフルオロエチレンの積層線と略平行になりかつこのスリット面とは略直交する面に沿って、所定間隔Ｗを保ちながらかつＷ≧ｔの関係を満足させながら前記スリット体をさらにスリットしていくことによって前記帯状シール材を製造できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のシール材によれば、ｅＰＴＦＥフィルムの積層面とシール材の幅方向とが形成する角度θを１〜４５°にし、このｅＰＴＦＥフィルム積層物の層間及び／又は表面に無孔質フッ素樹脂フィルムを積層しているため、シール材の幅方向への広がりを抑制しつつ、浸透漏れも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
［シール材］
図６は、本発明の帯状シール材の一例を示す概略斜視図である。
図６の帯状シール材１５は、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）フィルム１１が積層されており、かつこのｅＰＴＦＥフィルムと平行するように無孔質フッ素樹脂フィルム（図示例では緻密ＰＴＦＥフィルム）１２が介挿されている。この帯状シール材１５は、図７に示すように、その長手方向始端１４ａと終端１４ｂを接続して閉環状にした後、フランジ面２１に取り付けて使用するものである。
【００１５】
そして本発明では、帯状シール材１５の幅Ｗと厚さｔとが、Ｗ≧ｔの関係を満足しており、かつｅＰＴＦＥフィルム１１の積層面１３とシール材１５の幅（Ｗ）方向とが形成する角度θが１〜４５°の範囲内になっていることが重要である。このようにｅＰＴＦＥフィルム１１がフランジ面２１に対して傾斜していると、シール材の幅方向への広がりを抑制でき、カットスルー現象を防止できる。また傾斜して積層されたｅＰＴＦＥフィルム１１の間に無孔質フッ素樹脂フィルム（緻密ＰＴＦＥフィルムなど）１２を介挿しているため、浸透漏れを防止できる。
【００１６】
浸透漏れを確実に防止するためには、無孔質フッ素樹脂フィルム１２が、シール材１５の底面から上面までの間を貫通しているのが望ましい。図８の断面図に示すように、無孔質フッ素樹脂フィルム１２が底面１６から上面１７までを貫通するには、幅方向にｔ／ｔａｎθの長さが必要であるため、シール材１５の幅Ｗは下記式（１ａ）を満足しているのが望ましい。
Ｗ＞ｔ／ｔａｎθ  …（１ａ）
【００１７】
なおシール材１５の厚さｔは、通常、０．５ｍｍ以上（好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上）、１０ｍｍ以下（好ましくは７ｍｍ以下、さらに好ましくは５ｍｍ以下）程度の範囲で設定できる。
【００１８】
無孔質フッ素樹脂フィルム１２は、必ずしも、ＰＴＦＥフィルム１１の積層物の層間に介挿する必要はなく、該積層物の表面に配設（積層）してもよく、層間と表面の両方に配設（積層）してもよい。
【００１９】
また無孔質フッ素樹脂フィルム１２は、一枚であってもよく、複数枚であってもよい。後述の量産方法によって帯状シール材１５を製造する場合には、複数枚の無孔質フッ素樹脂フィルム１２が所定間隔を開けながら配設（積層）されている。
【００２０】
複数枚の無孔質フッ素樹脂フィルム１２が所定間隔で配設された量産タイプの帯状シール材１５では、シール材１５の幅Ｗをｔ／ｔａｎθとしても、無孔質フッ素樹脂フィルム１２が底面１６から上面１７までを貫通しない場合がある。例えば図９の断面図に示す例では、無孔質フッ素樹脂フィルム１２が途中で側面１８に露出してしまい、底面１６から上面１７までを貫通しない。配設位置によらず確実に貫通させるためには、前記ｔ／ｔａｎθに加えて、ｈ／ｓｉｎθ（式中、ｈは無孔質フッ素樹脂フィルム１２の間隔を示す）の長さ分、シール材１５の幅Ｗを広くする必要がある（図１０参照）。すなわちシール材１５の幅Ｗが、下記式（２ａ）の関係を満足する必要がある。
Ｗ＞ｈ／ｓｉｎθ＋ｔ／ｔａｎθ  …（２ａ）
【００２１】
なお間隔ｈは、例えば、１０ｍｍ以下、好ましくは７ｍｍ以下、さらに好ましくは５ｍｍ以下程度である。間隔ｈを小さくするほど、浸透漏れをより確実に防止できる。さらには前記式（２ａ）を満足する幅Ｗの下限を下げることができ、シール材１５の設計が容易になる。ただし間隔ｈを小さくし過ぎると、シール材１５の柔軟性が低下する。従って間隔ｈは、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは１．５ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上にすることが推奨される。
【００２２】
なお本発明のシール材１５は、前記式（２ａ）の関係を必ずしも満足する必要はない。式（２ａ）を満足していれば、１００％の確率で無孔質フッ素樹脂フィルム１２が底面１６から上面１７を貫通するようになるが、幅が太くなるため１本当たりの製造原価が高まり、また適用できるフランジの種類も少なくなる。従ってシール材１５の幅は、これらメリット・デメリットを比較して決定してもよい。
【００２３】
幅がさらに太くなるというデメリットは生じるが、浸透漏れのリスクをさらに低減する場合には、前記式（１ａ）及び式（２ａ）はそれぞれ、下記のように書き改められる。
Ｗ＞ｔ／ｔａｎθ＋ΔＷ  …（１ｂ）
Ｗ＞ｈ／ｓｉｎθ＋ｔ／ｔａｎθ＋ΔＷ  …（２ｂ）
【００２４】
式中ΔＷは、幅Ｗを設定するときの余裕分（安全分）を示すものであり、シール材１５をフランジ２０に取り付けたときに生じ得る不具合を想定し、当該不具合が発生しても確実に浸透漏れを防止することを目的として追加した項である。このΔＷについて、図１１及び図１２を参照しながら、より詳細に説明する。図１１は図８のシール材１５をフランジ２０に取り付けた状態の一例を示す概略断面図であり、図１２は図１０のシール材１５をフランジ２０に取り付けた状態の一例を示す概略断面図である。どちらの図示例も、シール材１５の外周側及び内周側の両方にフランジ面２１と接触していない部分（ΔＷａ、ΔＷｂ）が生じる虞があることに基づくものである。そしてこの非接触部部分が発生してしまうと、上記式（１ａ）、（２ａ）などのようにして幅Ｗを設定しても、浸透漏れが生じることがある。そこで式（１ｂ）及び（２ｂ）では、シール材１５の幅Ｗを、式（１ａ）又は式（２ａ）から求まる最小値（式１ａの場合、ｔ／ｔａｎθ；式１ｂの場合、ｈ／ｓｉｎθ＋ｔ／ｔａｎθ）よりもさらに、非接触部部分の合計長さ（ΔＷａ＋ΔＷｂ＝ΔＷ）分広くしている。このようにシール材１５の幅Ｗを広くしておけば、非接触部分が発生しても無孔質フッ素樹脂フィルム１２をより確実に機能させることができ、浸透漏れをより確実に防止できる。
【００２５】
ΔＷ（安全分）を大きく設定しておく程、浸透漏れを確実に防止できる。一方シール材１５の幅Ｗは、フランジ面の幅などに応じて上限が制約されており、またΔＷを大きくし過ぎると、シール材の製造コストが高くなる。従ってΔＷは、例えば、０．５ｍｍ以上（特に１ｍｍ以上）、５ｍｍ以下（特に３ｍｍ以下）の範囲内で設定する。
【００２６】
また本発明の帯状シール材１５は、厚さｔと幅Ｗの比（ｔ／Ｗ）が、例えば、０．０５以上（好ましくは０．１以上、特に０．１２以上）であることが推奨される。比率ｔ／Ｗが小さすぎると、帯状シール材１５を環状にしながらフランジ面２１に装着する際に、帯状シール材１５がフランジ面２１に対して起立しやすくなり、平面状態を維持するのが難しくなる。一方、比率ｔ／Ｗが大きい程、フランジを締め付けたときにｅＰＴＦＥフィルム１１が座屈しやすくなる。従って比率ｔ／Ｗは、好ましくは１以下、さらに好ましくは０．５以下、特に０．３以下である。
【００２７】
ところで前記式（１ａ）の関係を満足する場合、当該式（１ａ）から明らかなように、比率ｔ／Ｗはｔａｎθ未満になる。従ってｔａｎθが１以下（好ましくは０．５以下、特に０．３以下）になるようにθを設定しておけば、ｔ／Ｗは前記範囲（１以下、さらに好ましくは０．５以下、特に０．３以下）を必ず満足するようになる。以上より、θは、４５°（＝ｔａｎ-1１）以下、さらに好ましくは２７°（≒ｔａｎ-1０．５）以下、特に１７°（≒ｔａｎ-1０．３）以下にすることが推奨される。
【００２８】
また式（１ａ）の関係を満足する場合、ｔａｎθはｔ／Ｗ超でなければならない。従ってｔ／Ｗを前記範囲（０．０５以上、好ましくは０．１以上、特に０．１２以上）にする場合、ｔａｎθも同様の数値範囲（０．０５以上、好ましくは０．１以上、特に０．１２以上）にする必要がある。従ってθは、２°（≒ｔａｎ-1０．０５）以上、好ましくは５°（≒ｔａｎ-1０．１）以上、好ましくは６°（≒ｔａｎ-1０．１２）以上にする必要がある。
【００２９】
なお式（２ａ）の関係を満足させる場合、θが小さいと、幅Ｗが極めて大きくなって不都合な場合がある。従ってθは、好ましくは１０°以上（特に１５°以上）にすることが推奨される。
【００３０】
本発明のシール材は、帯状のものに限られず、閉環状のものであってもよい。この閉環状シール材は、帯状シール材の長手方向始端１４ａと終端１４ｂを接続することにより製造できる。この帯状シール材では、シール材の幅方向がフランジ面２１に対して平行になる。
【００３１】
なお閉環状シール材の環形状は特に限定されず、被シール面（フランジ面など）の形状に応じて適宜設計でき、例えば、概略円環状（円環状、楕円環状、トラック形状など）、概略多角形環状（矩形環状など）などのいずれであってもよい。
【００３２】
本発明のシール材において、ｅＰＴＦＥフィルム１１とは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のファインパウダーと成形助剤を混合成形し、成形助剤を除去した後、高温高速度で延伸し、さらに必要に応じて焼成することによって得られるフィルムのことをいう。このｅＰＴＦＥフィルム１１は、１軸延伸されたものであってもよく、２軸延伸されたものであってもよい。１軸延伸ＰＴＦＥフィルムは、ミクロ的には、延伸方向と略直交する細い島状のノード（折り畳み結晶）が存在し、このノード間を繋ぐようなすだれ状のフィブリル（前記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）が延伸方向に配向している点にミクロ的な特徴がある。また２軸延伸ＰＴＦＥフィルムは、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点にミクロ的な特徴がある。
【００３３】
ｅＰＴＦＥフィルム１１の平均孔径は、延伸倍率に応じて適宜設定でき、例えば、５．０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下である。平均孔径を小さくするほど、フィルム同士の積層密着性を高めることができ、また浸透漏れを低減できる。平均孔径の下限は特に限定されないが、通常、０．０５μｍ以上（特に０．５μｍ以上）である。ｅＰＴＦＥフィルム１１の平均孔径が０．０５μｍを下まわると、シール材の柔軟性が損なわれ、シール性が低下する虞がある。なお平均孔径は、コールターエレクトロニクス社のコールターポロメーターを用いて測定した値である。
【００３４】
ｅＰＴＦＥフィルム１１の空孔率も、延伸倍率に応じて適宜設定でき、例えば、１０％以上、好ましくは３０％以上である。ｅＰＴＦＥフィルム１１の空孔率が１０％を下まわると、シール材の柔軟性が損なわれ、シール性が低下する虞がある。空孔率を大きくするほど、シール材１５を軟質化できる。ただし空孔率が大きくなるほど、浸透漏れが発生し易くなる。従って空孔率の上限は、例えば、９５％以下、好ましくは８５％以下程度である。なお空孔率は、ＰＴＦＥフィルムの見掛け密度ρ1（単位：ｇ／ｃｍ3、ＪＩＳ  Ｋ  ６８８５に準じて測定される）と、ＰＴＦＥの密度ρ2（２．２ｇ／ｃｍ3）から、下記式に基づいて算出される値である。
空孔率（％）＝（ρ2−ρ1）／ρ2×１００
【００３５】
ｅＰＴＦＥフィルム１１の厚さは特に限定されないが、例えば、５μｍ以上（特に１５μｍ以上）、２００μｍ以下（特に１００μｍ以下）程度である。ｅＰＴＦＥフィルム１１の厚さが５μｍを下まわると、所定厚さｔのシール材を得るためのｅＰＴＦＥフィルムの積層数が多くなり、生産性が低下する。またｅＰＴＦＥフィルム１１の厚さが２００μｍを超えると、所定厚さｔのシール材を得るためのｅＰＴＦＥフィルムの積層数が少なくなり、無孔質フッ素樹脂フィルム１２の配設位置や配設枚数に制約が生じる。
【００３６】
無孔質フッ素樹脂フィルム１２に使用されるフッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、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（ＰＦＡ）などが例示できる。好ましいフッ素樹脂は、ＰＴＦＥである。無孔質ＰＴＦＥフィルムとしては、焼結ＰＴＦＥフィルム、未延伸ＰＴＦＥフィルム、ｅＰＴＦＥフィルムを圧縮等によって緻密化したもの（緻密ＰＴＦＥフィルム）などが挙げられる。好ましい無孔質ＰＴＦＥフィルムは、緻密ＰＴＦＥフィルムである。無孔質（緻密）とは、流体が透過できない程度に貫通孔が低減されていることを意味し、空孔率とは異なる概念である。
【００３７】
本発明のシール材（帯状シール材１５、その閉環体、並びに閉環状シール材など）は、その底面１６及び／又は上面１７に接着層を形成しておくのが望ましい。接着層を形成しておけば、被シール面にシール材を容易に装着できる。接着層としては、シール材を被シール面に固定できるものであれば特に限定されないが、粘着剤がシール材の貼り直しができるため好ましい。粘着剤としては、アクリル系、ゴム系など、従来公知の粘着剤が使用できるが、アクリル系粘着剤が耐熱性に優れているため好ましい。粘着剤として液状のものを塗布してもよく、シート又はテープ状のものを貼り付けてもよいが、離型紙に積層された粘着テープが好ましく用いられる。粘着テープには、シール材の製造工程においてシール材への取付作業が容易であるという利点があり、またシール材を被シール面に貼り付けていく貼付作業時に、離型紙を剥がしながら貼り付けていくことができるため、取扱いが容易であるという利点がある。接着層の幅は、シール材の幅Ｗに対して、例えば、２／３以下（好ましくは１／２以下）、１／１０以上（好ましくは１／４以上）程度の範囲から設定できる。接着剤の幅がシール材の幅Ｗに対して２／３を超えると接着層が流体と接触しやすくなり、接着層自体の耐熱性、耐薬品性によってはシール性能が低下する虞がある。接着層の幅がシール材の幅Ｗに対して１／１０を下まわると、貼付作業を容易にするほどの接着性を発揮できない場合がある。
【００３８】
［シール材の製造方法］
本発明の帯状シール材１５は、例えば、図１３に示すようにして量産できる。すなわち図１３の例では、ｅＰＴＦＥフィルムの積層体であって、幅が狭く、上面から見たときに帯状にみえるもの（すなわち上記帯状シール材１５の幅をＷとしたとき、幅がＷ×ｃｏｓθ程度になっている積層体）３１を利用している。この帯状積層体３１は、無孔質フッ素樹脂フィルム１２を挟み込みながらｅＰＴＦＥフィルム１１を積層した後、所定幅Ｗ×ｃｏｓθに切断することによって製造することができる。また幅Ｗ×ｃｏｓθのｅＰＴＦＥフィルム１１を、無孔質フッ素樹脂フィルム１２を挟み込みながら積層していくことによっても製造できる。そして得られた帯状積層体３１の積層面とスリット刃３４が形成する角度を所定値θに保ちながら、帯状積層体３１を所定間隔ｔでスリットしていくことによって、帯状シール材１５をできる。なお図示例では、帯状積層体３１を側方に向けて角度θ（θは傾倒後のｅＰＴＦＥ積層面と、傾倒前のｅＰＴＦＥ積層面との間の角度）傾け、傾倒前の積層面（非傾倒面）と平行するスリット刃（スリット面）３４で所定間隔ｔを保ちながらスリットしていくことによって、帯状シール材１５を製造しているが、スリット刃３４をｅＰＴＦＥフィルムの積層面に対して所定角度θ傾けながら、かつスリット刃３４の間隔をｔに保ちながらスリットしていってもよい。また前記スリットの後、図１４に示すように、必要に応じてスリット体３２の両側部３３，３３をトリミングしてもよい。
【００３９】
また帯状シール材１５は、幅がＷ×ｃｏｓθの帯状積層体３１ではなく、該帯状積層体３１よりも幅が広い積層体を利用することによっても量産できる。図１５〜図１７は、幅広の積層体４１を利用した帯状シール材１５の製造方法を説明するための図である。この図示例の方法では、無孔質フッ素樹脂フィルム１２を挟み込みながら、ｅＰＴＦＥフィルム１１を積層して幅広の積層体４１を製造している。そして図１５に示すように、スリット刃（第１のスリット面）４２をｅＰＴＦＥフィルム１１の積層面１３に対して所定角度θ傾けながら、かつスリット刃（第１のスリット面）４２の間隔をｔに保ちながら、前記積層体４１をスリットすることにより、図１６に示すような第１スリット体４３を製造できる。次いで、第１スリット体４３のスリット面４２に現れるｅＰＴＦＥの積層線１３と略平行であって、かつこのスリット面４２と略直交する面４４を第２のスリット面４４に設定し、この第２のスリット面４４に沿って、所定間隔Ｗを保ちながら第１スリット体４３をさらにスリットしていくことにより、図１７に示すような第２スリット体４５を製造できる。この第２スリット体４５が上述の帯状シール材１５に相当する。
【００４０】
なお上述の積層体（帯状積層体３１、幅広積層体４１など）は、各フィルムを積層した後、通常、熱処理（焼成処理など）することによって製造される。熱処理によって各フィルムを一体化できる。
【００４１】
帯状シール材１５は、そのまま被シール面に装着して用いてもよく、予め閉環状シール材に加工して用いてもよい。帯状シール材１５を被シール面に装着して用いる場合、帯状シール材を被シール面に沿って、粘着テープなどの接着剤で貼り合わせながら装着し、最後にシール材の長手方向始端と終端を接続して閉環する。閉環するための接続方法は特に限定されないが、帯状シール材１５の始端と終端をそれぞれテーパーを形成するようにカットし、テーパー面を重ね合わせるようにして接続する方法が好ましい。この場合、接続部は、締付圧によって一体化するが、接着剤や粘着テープを用いて接着により接続してもよい。
【００４２】
閉環状シール材は、前記帯状シール材１５の長手方向始端と終端を接続することによって製造できる。なお接続には、熱融着、超音波融着、接着剤又は粘着剤による接着などの公知の手法を利用できる。また接続部は、必要により、テーパー処理等を施しておいてもよい。
【００４３】
上述したような本発明のシール材は、浸透漏れを抑制しながらシール材の幅の広がりを防止でき、さらにはカットスルー現象をも防止できるため、フランジ面２１の他、種々の締め付け面（特にグラスライニング）をシールするのに有利に使用できる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００４５】
実施例１
（１）ｅＰＴＦＥフィルム１１の製造
乳化重合により得られたポリテトラフルオロエチレンの粉末（ファインパウダー）１００重量部に、ソルベントナフサ２２重量部を混合し、得られたペースト樹脂をフィルム状に成形した。この成形体をソルベントナフサの沸点以上の温度（この例では２００℃）に加熱してソルベントナフサを蒸発除去し、その後ポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度（この例では３００℃）で、２軸延伸（引き取り方向の延伸倍率：２倍、該引き取り方向と直交する方向の延伸倍率：１０倍）して、厚さ６０μｍ、空孔率８０％のｅＰＴＦＥフィルム１１を作製した。なお前記延伸は、１秒間に１０％以上（この例では１０％程度）の割合でフィルムが延びる速度で行った。
【００４６】
（２）無孔質フッ素樹脂フィルム１２の製造
上記ｅＰＴＦＥフィルムを３枚重ねあわせ、これをロールにて圧力（２．４ｋＮ／ｃｍ）と温度（７０℃）をかけて空孔を圧潰して、厚さ５０μｍの緻密ｅＰＴＦＥフィルム（無孔質フッ素樹脂フィルム）１２を作成した。
【００４７】
（３）積層体４１の製造
上記ｅＰＴＦＥフィルム１１及び無孔質フッ素樹脂フィルム１２を用い、図１８〜図２２のようにして、積層体を製造した。すなわち外径１，０００ｍｍのステンレス製中空マンドレル５０に、ｅＰＴＦＥフィルム１１を合計で２２０回巻回した。ただし始めに無孔質フッ素樹脂フィルム１２を１回巻回し、以後ｅＰＴＦＥフィルム１１を５５回巻回する毎に無孔質フッ素樹脂フィルム１２を１巻き分介挿することによって、合計４巻き分（４層分）の無孔質フッ素樹脂フィルム１２を積層した。
【００４８】
このようにして作製した巻回体５１をオーブンに入れて、３６５℃で６０分間焼成した。焼成後、オーブンから、この巻回体５１を取出し、室温まで冷却した。なお内径をＤ1、外径をＤ2、軸方向の長さをＬ1としたときに、この巻回体５１の形状は、約１，０００ｍｍ（Ｄ1）×１，０２０ｍｍ（Ｄ2）×１，５００ｍｍ（Ｌ1）であった（図１８参照）。
冷却後、巻回体５１を軸方向に切り開き、約１，５００ｍｍ（Ｌ1）×３，０００ｍｍ（Ｌ2）×１０ｍｍ（Ｌ3）の平板体５２を得た（図１９参照）。
【００４９】
上記平板体５２を、Ｌ1方向の間隔を５０ｍｍにしながら、Ｌ2方向にカットすることにより、約５０ｍｍ（Ｌ1）×３，０００ｍｍ（Ｌ2）×１０ｍｍ（Ｌ3）のカット体５３を得た（図２０参照）。このカット体５３を６本使用し、ｅＰＴＦＥフィルムの積層方向（Ｌ3方向）に重ねてＰＴＦＥの融点以上の温度で熱圧着することによって、約５０ｍｍ（Ｌ1）×３，０００ｍｍ（Ｌ2）×５０ｍｍ（Ｌ3）の積層体４１を得た（図２１参照）。なお長さＬ3が６０ｍｍ（＝１０ｍｍ×６本）ではなく５０ｍｍとなっているのは、圧着の圧力のためである。
【００５０】
（４）帯状シール材１５の製造
上記のようにして得られた積層体４１をスリット刃４２に対して角度θ（実施例１では、θ＝５°）傾け、３ｍｍ間隔でスリットした（図２２参照）。得られたスリット体の両側部をトリミングし、２０ｍｍの幅で再度スリットすることにより（図２２、１７参照）、帯状シール材１５を得た。
【００５１】
実施例２〜４及び比較例１〜２
積層体４１とスリット刃４２との角度θを、１５°（実施例２）、３０°（実施例３）、４５°（実施例４）、０°（比較例１）、又は９０°（比較例２）にする以外は、実施例１と同様にして、帯状シール材１５を製造した。
【００５２】
上記のようにして得られた帯状シール材の耐座屈特性及び耐カットスルー特性を下記試験１及び試験２によって調べた。
【００５３】
［試験１］
帯状シール材１５を長さ１００ｍｍにカットし、厚さｔ方向に４０ｋＮ（面圧に換算すると約２０ＭＰａ）の荷重を室温で６０分間負荷した。除荷後のシール材の幅Ｗ’と厚さｔ’を測定し、下記式に基づいて、圧縮特性Ｚとフロー特性Ｋを求めた。
Ｚ＝ｔ’／ｔ×１００
（ｔ’は試験後のシール材の厚さを示し、ｔは試験前のシール材の厚さを示す）
Ｋ＝Ｗ’−Ｗ
（Ｗ’は試験後のシール材の幅を示し、Ｗは試験前のシール材の幅を示す）
圧縮特性Ｚが大きいほど座屈しにくいと言え、フロー特性Ｋが小さいほどカットスルーが発生しにくいと言える。
【００５４】
［試験２］
帯状シール材１５の底面に、両面粘着テープ［住友スリーエム（株）製、「♯９４５８」］を貼り付けた。この帯状シール材１５に貼り付けた両面粘着テープの離型紙を剥がしながら、図２３に示すプラテン２５の被シール面２６に帯状シール材１５を装着した。なおシール面２６のφ２４０ｍｍのラインに帯状シール材１５のセンターが略沿うようにし、帯状シール材１５の始端と終端は両面転着テープ［住友スリーエム（株）製、「♯９４５８」］で接合して閉環した（内径２２０ｍｍ、外径２６０ｍｍ）。前記始端及び終端は、端部同士を接合し易くするため、角度３０°で予めテーパーカットしておいた。
【００５５】
シール材１５を貼り付けた後、同一形状のプラテンを載せて、シール材１５を挟んだ。これらを予め２００°に加熱したプレス板にセットし、１５７ｋＮ（面圧に換算すると約２０ＭＰａ）の荷重を３０分間負荷し、カットスルー現象の発生の有無を目視で確認した。
【００５６】
結果を表１及び図２４に示す。
【表１】
2007051257.tif 000003
【００５７】
表１及び図２４から明らかなように、角度θが小さくなるほどカットスルー現象及び座屈現象が起きにくくなる。しかし角度θが０°では浸透漏れを防止することができない。従って角度θは１〜４５°程度が望ましいといえる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は従来のシール材の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図２は図１の部分拡大断面図である。
【図３】図３は従来のシール材の他の例を示す概略断面図である。
【図４】図４は図３のシール材の使用状態の一例を示す概略断面図である。
【図５】図５は図３のシール材の使用状態の別の例を示す概略断面図である。
【図６】図６は本発明の帯状シール材の一例を示す概略斜視図である。
【図７】図７は図６の帯状シール材の使用状態の一例を示す概略斜視図である。
【図８】図８は本発明の帯状シール材の他の例を示す概略断面図である。
【図９】図９は本発明の帯状シール材のさらに他の例を示す概略断面図である。
【図１０】図１０は本発明の帯状シール材の別の例を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は本発明の帯状シール材のさらに別の例を示す概略断面図である。
【図１２】図１２は本発明の帯状シール材の他の例を示す概略断面図である。
【図１３】図１３は本発明の帯状シール材の製法の一例を示す第１の概略図（斜視図）である。
【図１４】図１４は本発明の帯状シール材の製法の一例を示す第２の概略図（斜視図）である。
【図１５】図１５は本発明の帯状シール材の製法の他の例を示す第１の概略図（斜視図）である。
【図１６】図１６は本発明の帯状シール材の製法の他の例を示す第２の概略図（斜視図）である。
【図１７】図１７は本発明の帯状シール材の製法の他の例を示す第３の概略図（斜視図）である。
【図１８】図１８は実施例の帯状シール材の製造手法について説明するための第１の図（斜視図）である。
【図１９】図１９は実施例の帯状シール材の製造手法について説明するための第２の図（斜視図）である。
【図２０】図２０は実施例の帯状シール材の製造手法について説明するための第３の図（斜視図）である。
【図２１】図２１は実施例の帯状シール材の製造手法について説明するための第４の図（斜視図）である。
【図２２】図２２は実施例の帯状シール材の製造手法について説明するための第５の図（斜視図）である。
【図２３】図２３は実施例で得られた帯状シール材の試験方法について説明するための二面図（平面図、側面図）である。
【図２４】図２４は帯状シール材における所定角度θと、圧縮特性Ｚ及びフロー特性Ｋとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１１：延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）フィルム
１２：無孔質フッ素樹脂フィルム
１３：ｅＰＴＦＥフィルム積層面
１４ａ：帯状シール材の始端
１４ｂ：帯状シール材の終端
１５：帯状シール材
３１：帯状積層体
４１：積層体
３４、４２、４４：スリット刃（スリット面）
４３：第１スリット体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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