(57)【要約】  本発明は、特にテープまたは糸状のＰＴＦＥモノまたはマルチフィラメントから作られている、ねじ接続のための可撓性シーリング材に関する。本発明の目的は、フィラメントが、テープまたは糸状でありかつ高圧添加剤で変性されている未延伸ＰＴＦＥから作られている、有利なシーリング状態を提供することである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にテープまたは糸の形態で可撓性ＰＴＦＥモノまたはマルチフィラメントで作られている、ねじ接続のためのシーリング材において、前記フィラメントが、テープまたは糸の形態を取りかつ高圧添加剤で変性された未延伸ＰＴＦＥから構成されることを特徴とする、シーリング材。
【請求項２】
高圧添加剤が前記フィラメントの０．１〜５．０重量パーセントであることを特徴とする、請求項１に記載のシーリング材。
【請求項３】
前記高圧添加剤が、硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、二硫化タングステン（ＷＳ２）、および二酸化チタン（ＴｉＯ２）の群から選択されるか、またはそれらの混合物から構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のシーリング材。
【請求項４】
前記フィラメントが、１．２０〜１．８０ｇ／ｃｍ３の密度を有する未延伸ＰＴＦＥであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシーリング材。
【請求項５】
モノフィラメント表面が潤滑剤なしであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシーリング材。
【請求項６】
前記ＰＴＦＥモノフィラメントが穿孔されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシーリング材。
【請求項７】
前記ＰＴＦＥモノフィラメントが、モノフィラメント長手方向に延びる少なくとも１つの溝を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシーリング材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にテープまたは糸の形態の可撓性ＰＴＦＥモノまたはマルチフィラメントで作られている、ねじ接続のための可撓性シーリング材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のシーリング要素、特にシーリングテープまたはシーリング糸は、管接続のための、または金属もしくはプラスチックから作られている、ネジのシーリングのための非常に広範で様々な接続のためのシールとして機能する。この目的のために、ねじ接続が完了する前に、ポリテトラフルオロエチレン糸またはポリテトラフルオロエチレンテープが、シーリングを必要とするねじ山の間隔の周囲に巻かれる。これらのシーリング要素は、管路におけるネジのシーリングのために以前に使用された麻糸の代替として機能する。それらは、現在非常に広範で様々な形態で使用されており、具体例は、シーリングテープおよびシーリング糸である。市場で入手可能なシーリングテープは、常に、ほとんどが表面にペルフッ素化潤滑剤を備えているか、または表面にその種の潤滑剤の塗布を必要とする延伸形態のＰＴＦＥモノフィラメントである。
【０００３】
１９６１年には、米国特許第３００２２７０Ａ号明細書では、管接続における雄ねじと雌ねじとの間のシーリング中間層としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のテープの使用が提案された。このテープは、粉末状ＰＴＦＥを小割合の油性添加物と混合し、押し出し、カレンダーロールシステムで圧延して、長く薄いテープを得、最後に巻き上げることによって製造される。このカレンダーロールシステムまたはその終了段階において、テープは、その密度が１．２〜１．８ｇ／ｍｍ３になるように伸張される。
【０００４】
ねじ接続の完了時、その後の調整のための要件は、前記ねじ継ぎ手が再び分離され、再接続されることをしばしば不可避にする。しかしながら、ここで、漏れ防止接続がこの手順中およびその後も保証されることが不可欠である。市場で現在入手可能なＰＴＦＥモノフィラメント製品に関するこの特定の要件の順守は、ＰＴＦＥモノフィラメントヘのペルフッ素化潤滑剤の別個の塗布により、限定された程度で確保され得るに過ぎない。他の場合、必要とされる漏れ防止品質を有することを確保するために、シーリング要素もねじ継ぎ手の分離後に置き換えられることが常に必要である。
【０００５】
欧州特許出願公開第０８０１２５４Ａ１号明細書（１９９７年公開）には、可動性バルブ部のための滑りとして作用するのみならず、耐久性でありかつシーリングも行わなければならない部品のための材料が記載されており、したがって、典型的には、これらの部品はストッパーバルブ用のベアリングブッシュである。この材料は、添加剤で強化されたＰＴＦＥである。添加剤は、層状結晶構造を有する固体潤滑剤、例えば、タルク粉末または黒鉛の粒子である。製造プロセスは、材料の混合物を押出しおよび／またはカレンダー加工（ロール加工）して、テープを得、これを巻き上げてロールを得、それをロールの形態で圧縮し、最後にそれを約３８０℃の温度で数時間にわたり焼結して、耐久的に良好な低摩擦表面を有する堅く締まった比較的硬い生成物を得る。押出しおよび／またはカレンダー加工は、得られたテープの、最終的には完成硬質生成物の表面に平行な添加剤の層状結晶の配向を低摩擦特性にとって理想的に達成する。テープの形態の中間生成物がシーリング目的に使用されるという意図はなく、確かに示唆もない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在の最新技術から出発して、本発明は、可撓性シーリング要素のためのシーリング材であって、特に管接続のための雄ねじと雌ねじとの間のシーリング中間層として機能する一方で、改善されたシーリング特性を示し、かつ結果として前記要素の置き換えを何ら要することなく、ねじ継ぎ手のその後の調整をある程度許容するシーリング材を提供する目的に基づき、これは圧力のかかった状態下でも適用される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シーリング材が、特にテープまたは糸の形態でありかつ高圧添加剤で変性されており、未延伸であるＰＴＦＥモノまたはマルチフィラメントであることにおいて、この目的を達成する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
このシーリング材は、（いくつかの点で同等である、欧州特許出願公開第０８０１２５４Ａ１号明細書中のシーリング材のように）焼結されていないため、それは、比較的柔軟で比較的可撓性のままであり、かつ比較的高い摩擦係数を有し、したがって、シーリングねじ継ぎ手の適正な組立中の位置から滑り出ない。さらに、製造コストがはるかにより低い。
【０００９】
このシーリング材は、（導入部で述べられたＰＴＦＥシーリングテープまたはシーリング糸のように）延伸されていないため、それは、延伸された材料よりも稠密であり、多孔性でなく、変形可能であり、かつ柔軟な塑性特性を有する。良好な塑性変形能は、シーリングねじ接続の組立および雄ねじと雌ねじ部分との調整中に中間層として使用される場合、油などの追加の物質を何ら必要としないように、良好な潤滑効果を与える役割を果たす可能性がある。
【００１０】
高圧添加剤は、微粒子粉末の形態を取り、構造的、化学的または物理的効果を発揮する物質に分類される。最も一般的に使用される高圧添加剤のなかには、二硫化モリブデン、黒鉛、リン酸三カルシウム、ピロリン酸亜鉛、水酸化カルシウム、アルミニウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛およびフッ化カルシウムがある。同様に、二酸化チタンを高圧添加剤として使用することができ、その利点は、それが食品産業で使用できることである。
【００１１】
ＰＴＦＥ自体は非常に低い摩擦係数を有するが、それは層−格子構造を有さず、物理的効果のみを発揮する。したがって、層−格子構造を有し、化学的効果も発揮する高圧添加剤によるＰＴＦＥの変性は、ねじのためのシーリング糸としての使用に特に有利である。この目的のために特に魅力的な材料は、硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、二硫化タングステン（ＷＳ２）、および二酸化チタン（ＴｉＯ２）、それらの混合物、ならびに他の同様の高圧添加剤である。
【００１２】
本発明のシーリング材の実質的な利点は、それが組立後のねじ継ぎ手に対するその後の調整を行うことが依然として可能なままであることであり、これは圧力のかかった状態下でも適用される。特に、シーリング材がその上に巻かれた後に堅く締められたねじ継ぎ手は、漏れを生じさせ得る危険なしに少なくとも１／４回転の程度まで分離することができる。高圧添加剤による未延伸ＰＴＦＥモノフィラメントの変性は、圧縮下での変形に対して改善された耐性をもたらす。
【００１３】
高圧添加剤の作用の態様はその結晶構造に基づき、これにより、高圧添加剤は金属表面を変えることなく潤滑効果を発揮することができる。層−格子結晶は、通常、その構造により、それらが開裂するのが有意により容易である１つの面を有し、したがって、薄層は紙の積み重ねのように互いに対して滑る。この低い内部摩擦は潤滑特性にとって重要である。したがって、その結果は、増加する圧力下で低摩擦フィルムが金属表面間に形成し、移動の自由を確実にすることである。
【００１４】
高圧添加剤は、有利にはフィラメントの０．１〜５．０重量パーセントである。高圧添加剤の０．１％の添加でさえも、材料の特性において相当の改善を与えるが、５．０％超の添加は費用効果的でも有用でもない。
【００１５】
本発明の実質的な利点は、高圧添加剤で変性された未延伸ＰＴＦＥフィルムが必要とされる改善されたシーリング特性を有し、かつシーリング手段に対する損傷なしにねじ継ぎ手のその後の調整をある程度許容することであり、これは圧力のかかった状態下でも適用される。この利点は、ポリマー中への高圧添加剤の導入がＰＴＦＥの不利なコールドフローを制御し得ることに本質的に起因する。同時に、高圧添加剤は乾燥潤滑剤として機能し、ペルフッ素化潤滑剤のさらなる塗布に取って代わる。シーリング要素は、任意の所望の形態を取ることができるが、特に、形態にかかわらず、自在シーリング要素、特に任意の所望の幅および厚さのシーリングテープまたはシーリング糸である。高圧添加剤で変性された未延伸ＰＴＦＥで作られている、述べられたシーリング目的のために製造されたＰＴＦＥフィルム、または前記フィルムから切断されたシーリングテープもしくはシーリング糸をペルフッ素化潤滑剤なしで用いた適切な試験により、非常に良好な加工性とともに優れた結果が明らかとなる。記載されたフィルムは、非常に広範な様々な種類のねじおよび材料に対して、最大で２００バール以上の圧力でテープと糸との両方の形態で試験された。
【００１６】
１．２０〜１．８０ｇ／ｃｍ３、特に１．５０〜１．７０ｇ／ｃｍ３の密度の未延伸ＰＴＦＥフィルムは、有利には、シーリング手段に対する損傷なしに、ねじ継ぎ手のその後の調整をある程度許容するために、必要とされる改善されたシーリング特性を有する。
【００１７】
未変性ポリテトラフルオロエチレンは、公知の利点、例えば、優れた耐化学性、非常に低い滑り摩擦係数、−２００℃〜２６０℃の使用範囲、非水吸収性、非硬化性などを有し、原則として、提案された未延伸形態でのねじシーリング材としての使用に非常に良好な適性を有する。しかしながら、前記材料の考慮すべき不利点は、コールドフローであり、これは、ＰＴＦＥポリマー中への高圧添加剤の導入なしでは、その後の調整を最小限度に許容するのみである。ここでは、必要とされる漏れ防止特性が限られた範囲で確保され得るに過ぎない。ねじ接続の完了時に避けられない高トルクが印加される場合、同様にシーリング表面の摩耗の危険がある。ねじ接続がステンレス鋼からなる場合、シーリング表面の摩耗に関連する特定の危険が存在する。
【００１８】
未延伸ＰＴＦＥフィルムは、カレンダー加工によって製造される。本発明のシーリング手段の製造中に必要とされ得るいずれの潤滑剤も、カレンダー加工後の乾燥プロセス中に蒸発する。従来技術と対照的に、カレンダー加工プロセスによって製造されたフィルムウェブは、シーリングテープまたはシーリング糸を与えるためのさらなる加工前に延伸されておらず、特にフィルムの延伸後の従来技術の場合のように、潤滑剤のさらなる塗布もまったくない。したがって、モノフィラメント表面は潤滑剤なしであり、これに関連して、このことはいずれの別個の潤滑剤層の塗布もないことを意味する。市場で入手可能な従来のＰＴＦＥねじシーリング糸またはテープは常に延伸されており、潤滑剤が追加的に与えられる。
【００１９】
例えば、乾燥潤滑剤の形態におけるＰＴＦＥマトリックス中への高圧添加剤の埋め込みは、ＰＴＦＥのコールドフローの実質的な改善を与えることが意図され、これらの最終的な結果は、ねじ継ぎ手のさらなる望ましくない回転を可能にすることであり、これは圧力のかかった状態下でも適用される。したがって、潤滑剤が表面にのみ塗布されたペルフッ素化潤滑剤を与えられた延伸シーリングテープおよび糸に対し、さらなる代替が提供される。加工中のＰＴＦＥポリマー中への直接的な高圧添加剤の組込みは、均一な分布を達成することができる。高圧添加剤は、脂肪または油の使用を許容しない用途に対して乾燥潤滑剤として優れた適性を有し、したがって、それらは酸素パイプラインにおける用途にも是認される。表面への潤滑剤の塗布に対するＰＴＦＥポリマー中の述べられた添加剤の導入の利点は、その粒子がＰＴＦＥマトリックス内に特異的に埋め込まれており、蒸発することができないため、潤滑特性が永続的に利用可能であることである。対照的に、ＰＴＦＥシーリングテープおよびシーリング糸の表面に塗布された潤滑剤は、比較的容易に蒸発することができる。
【００２０】
シーリングを必要とするねじの周りに巻く間の適合性を改善するために、フィルムを穿孔することが有利であり得る。これは、例えば、針による、フィルムまたはシーリングテープもしくはシーリング糸のその長手方向に対して垂直の穿孔を意味する。溝の形態でのエンボス加工は、同様にフィルムの適用またはねじ山の間隔への入り込みを最適化することができ、したがってシーリング効果を最適かすることがでる。ここでの溝は、好ましくは横断面を横切って延び、モノフィラメント方向に方向付けられる。
【国際調査報告】
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