JPH056495B2 - - Google Patents
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- JPH056495B2 JPH056495B2 JP62061302A JP6130287A JPH056495B2 JP H056495 B2 JPH056495 B2 JP H056495B2 JP 62061302 A JP62061302 A JP 62061302A JP 6130287 A JP6130287 A JP 6130287A JP H056495 B2 JPH056495 B2 JP H056495B2
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
テトラフルオロエチレンポリマー(以後PTFE
と略称する)はその卓越した特性により、現在、
重要な工業材料の1つとなつている。時にガスケ
ツト、パツキン等のシール材の分野ではPTFEは
その耐化学薬品性、耐熱性、耐寒性、低摩擦性、
非汚染性、非粘着性、電気絶縁性等の優れた特性
を利用して様々な形状の製品として広く利用され
ている。
本発明は、上記PTFE製のシール材に関する。
[従来の技術]
通常の熱可塑性樹脂の成形温度における溶融粘
度は103〜104ポイズであるが、PTFEは融点
(327℃)以上の380℃においても粘度が1011ポイ
ズと高く、溶融押出や射出成形といつた成形方法
では成形し難い。そのためPTFE製品は、一般的
にはPTFE粉末を圧縮等により予備成形した後こ
れを融点以上に加熱焼成する方法(圧縮成形方、
ラム押出法、ペースト押出法等)か、もしくは該
工程で成形されたPTFE素地をさらに切削加工及
び切削加工品からの切り出し、打抜き加工、延伸
(ロール圧延法、引張り延伸法)等によつて製造
されている。
また、ガスケツト材の分野では、ガラス繊維や
グラフアイト、炭素繊維、酸化ジルコニウム等の
充填材を配合したPTFEも製造されている。
[本発明が解決しようとする問題点]
PTFEの耐熱温度は一般に260℃とされている
が、ガスケツト等のシール材として利用する場合
には、外力に抗する耐圧縮製や機械的強度が要求
され、構造、形状、用途によつて使用可能な限界
温度は260℃よりかなり低温である。これは
PTFEが荷重下でクリープしやすいという本質的
な特性に起因しており、もちろん、高温になる程
クリープしやすくなる。
耐食ガスケツト材の分野では耐圧縮クリープ性
向上のために、充填材を加えたりクリープ性の少
ない材料とPTFEまたは充填材入りPTFEを構造
的に組合せる等改良がなされているが、何れも高
温での耐圧縮クリープ性が不十分であつたり、耐
化学薬品性が低い等問題がある。また、ガスケツ
ト以外のシール材、例えば、バルブ用のシール
(ボールブルブシート、ゲートバルブシート等)
や、その他の運動用シール材(グランドパツキ
ン、Uパツキン、Vパルキン等)でも耐食性が要
求される場合にPTFEが使用されるが、同様に耐
圧縮クリープ性の改良が望まれている。
PTFEをロール圧延法で延伸して成形した一軸
延伸長尺シートも耐圧縮クリープ性は向上してい
るが、ロール圧延法では1回の圧延工程で一軸延
伸しかできない為、100℃以上の高温領域で圧縮
力が作用すると、圧縮力に垂直な面において延伸
軸方向に収縮し、それに直行する方向に延伸する
ため、実質的に寸法変化が発生する。また圧延を
ともなわない低張り延伸法では、多孔質PTFEと
なる。
本発明が解決しようとする問題点は、PTFE製
シール材の耐クリープ性を改良する事であり、耐
圧縮性(時に耐圧縮クリープ性)や機械的強度が
要求される様な状況で使用されるPTFE製シール
材の性能を向上させることを目的とする。
[問題点を解決するための手段及び作用]
本発明者らは耐クリープ性及び気体遮断性に優
れたPTFE成形品を開発するべく検討を重ねた結
果、PTFEの高度な二軸配向シートが際めて優れ
た耐圧縮クリープ性、気体遮断性を有している事
を発見して本発明に至つた。すなわち、本発明
は、押し固めた後焼成した素地をダイ内で加圧下
で延伸することによつて得られる、少なくとも二
軸方向に延伸された数平均分子量が500万以上の
超高分子PTFEよりなり、実質延伸倍率Dが3倍
以上、比重が1.8以上、さらに200℃でのオリエン
テーシヨンリリースストレスが5Kg/cm2以上に高
度に配向がかかり、圧縮永久歪みSが30%以下
で、80℃、12時間での収縮率が1.5%以下である
PTFE製シール材である。
本発明のPTFE製シール材の肉厚は目的に応じ
て任意に決定されるものであるが、好ましくは
0.1mm厚以上、さらに好ましくは0.25mm厚以上20
mm厚以下が好ましい。
本発明に述べるPTFEとは、テトラフルオロエ
チレン(以後TFEと略称)のホモポリマー、あ
るいはTFEを70モル%以上、好ましくは90モル
%以上含有した共重合体およびそれらからなるブ
レンドポリマーであり、かつ数平均分子量が5×
106〜5×107の超高分子量体である。特にTFEの
ホモポリマーの超高分子量体が好ましい。
TFEと共重合させるモノマー成分としては、
パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフ
ルオロプロピレン、エチレン、クロロトリフルオ
ロエチレン等が好ましい。
一般にPTFEの分子量の基準として用いられて
いるのは成形品の標準比重(以下S.S.G.と略称)
である。S.S.G.はPTFEをASTM D−1457に示
された一定の熱処理条件で成形した試料の比重を
いう。PTFEのS.S.G.と数平均分子量(n)の
間には一定の関係があり〔R.D.Doban et al.:
Meeting of the Am.Chem.Soc.、AtlanticCity
(1956)〕、次式で示される(「ふつ素樹脂」日刊工
業新聞社)。
S.S.G.=−0.0579logn+2.6113
これと同様にして、延伸シートあるいは延伸加
工前のPTFE素地からも数平均分子量を求める事
ができる。すなわち、延伸シートあるいはPTFE
素地をASTM D−1457に示された熱的条件で熱
処理して得た試料の比重をS.S.G.に相当させて、
上記の関係から数平均分子量を求める事ができ
る。
また上記のPTFEを主たるマトリツクス樹脂成
分として用い、補強材としてガラス繊維や炭素繊
維、グラフアイト、カーボン、二硫化モリブデ
ン、ブロンズ、酸化ジルコニウム、硅酸ジルコニ
ウム等の無機系充填材及び芳香族ポリアミド繊維
や芳香族ポリエステル繊維等の有機系充填材の少
なくとも1種を60重量%以下に配合した充填材入
りPTFEも本発明でいうPTFEに含むものとす
る。また上記PTFEには必要に応じて10重量部以
下の範囲で、他の熱可塑性樹脂や、各配合剤を加
える事ができる。
本発明のPTFE製シール材は上記の超高分子量
PTFEを押しかためた後、焼成した素地を、ダイ
内で加圧下で少なくとも二軸に延伸したシートか
ら構成される。PTFE超高分子量体は一般に粉末
であり、これを常温で圧縮成形により高圧下で押
し固めた後、高温(一般にPTFEの溶融点温度以
上、好ましくは340〜400℃の範囲)で焼成して、
比重が1.8以上、好ましくは2以上の成形品とし、
これを素地として用いて、ダイ内で加圧下で少な
くとも二軸に延伸する。
シートの延伸には一軸延伸、二軸延伸及び多軸
延伸の3種類の態様があるが、本発明のPTFE製
シール材に用いるPTFEの延伸シートは二軸延伸
または多軸延伸されている。一軸延伸は、一般に
一方向に引張るかあるいはロール圧延により成形
され、一軸方向に分子配向が起こつている。二軸
延伸は、互に直角の二方向に引張つて成形され、
分子は引張方向の二方向に主に配向している。多
軸延伸は後述の成形法で行われ、全方向(360℃)
にほぼ均等に配向される。本発明のPTFE製シー
ル材に用いる延伸シートは特に多軸延伸されてい
る事が好ましい。一軸延伸シートでも圧縮クリー
プ性は向上するが、実質的な寸法変化が発生して
しまい実用的ではない。二軸延伸シート及び多軸
延伸シートでは、そのような異方的な寸法変化は
少なく、実用上問題はない。特に多軸延伸シート
の場合には全く問題はない。
二軸延伸では、一般には延伸面内の直交する延
伸軸方向(以後、便宜上「縦と横」と略称する)
の延伸率の比を任意に設定する事ができるが、本
発明のPTFE製シール材に用いるPTFEの延伸シ
ートでは縦と横の延伸率の比が1:3〜1:1で
ある事が好ましく、特に1:1.5〜1:1が好ま
しい。
さらに多軸延伸の場合、延伸倍率が全方向にほ
ぼ均一な多軸延伸シートが好ましい。ここに述べ
る多軸延伸シートは、各方向の延伸倍率の最小値
と最大値の比が、1:1〜1:2、好ましくは
1:1〜1:1.5、更に好ましくは1:1〜1:
1.2である。該延伸率の比が1:5を越える場と
一軸延伸に近づき、100℃を越える温度領域で100
Kg/cm2越える圧力が作用すると、圧縮永久歪自体
は小さな値を示しても、異方的な寸法変化が発生
してしまう。時にシール材の分野においてこの現
象は好ましくない。
本発明のPTFE製シール材に用いる延伸シート
は実質延伸倍率Dが3倍以上である。
超高分子量PTFEを二軸延伸あるいは多軸延伸
すると耐圧縮クリープ性が良くなる。実質延伸倍
率Dと耐圧縮クリープ性の関係について詳細に検
討した結果、実質延伸倍率Dが3倍以上であると
耐圧縮クリープ性に著しく優れていることを発見
し、本発明に至つた。さらに好ましい範囲は実質
延伸倍率Dが4倍以上である。5倍以下の実質延
伸倍率Dの範囲では耐圧縮クリープ性は実質延伸
倍率Dに比例して良くなり、実質延伸倍率Dは大
きい程好ましく、実用的に3倍以上の実質延伸倍
率Dの物が良好に使用できる範囲である。一方、
質実延伸倍率Dが5.0を超えると、低温域での耐
圧縮クリープ性だけでなく200℃以上の高温域及
び500Kg/cm2程度の高圧縮力条件での耐圧縮クリ
ープ性の実質延伸倍率Dへの依存性が低下し、耐
圧縮クリープ性の安定性が増す。また20を超える
と実質延伸倍率Dに延伸しようとすると破壊が起
こりやすく、実質的に延伸が不可能である。延伸
加工性を考慮した場合には、実質延伸倍率Dは3
≦D≦20、さらには4<D≦15、特に5.0<D≦
10の範囲が好ましい。
本発明に述べる実質延伸倍率D、延伸軸方向の
延伸率、縦と横の延伸率の比、そして多軸延伸に
ついて、第4図、第5図を用いて説明する。
第4図及び第5図の左側にはPTFE延伸シート
から切り出された試験片を、そして右側には
ASTM D−1457に示された熱的条件で該試験片
を熱処理した後の試験片を模式的に示した。A1、
B1、…、H1はA0、B0、…、H0の熱処理後の位置
を示している。
PTFE延伸シートから切り出された試験片(例
えば110mm×110mm×T0mm厚)の平面に図に示し
た様な変形d0(例えばd0=50mm)の円を室温下で
描く。これをASTM D−1457に従つて熱処理す
ると延伸シートの配向状態が解放され、PTFEは
ほぼ延伸加工前の状態に回復する。当然、平面に
描かれていた円も配向状態に対応して縮小する。
第4図の様に楕円状に縮小した場合には、長径
方向を縦の延伸軸とし、短径方向を横の延伸軸と
する。縦及び横の延伸率は、回復前後の各延伸軸
上における長さの比、すなわちOC0/OC0(又は
OC0/OC1又はO0G0/C1G1)及びOA0/OA1(又
はOE0/OE1又はA0E0/A1E1)で表わされる。
また、縦と横の延伸率の比とは(縦の延伸率):
(横の延伸率)を縦の延伸率を1として表わした
ものである。
第5図の様に延伸率が平面状のあらゆる方向で
ほぼ等しいPTFE延伸シートが好ましい。具体的
には各延伸率(OA0/OA1、OB0/OB1、OC0/
OC1、OD0/OD1、OE0/OE1、OF0/OF1、
OG0/OG1、OF0/OF1)の標準偏差σがσ≦0.9
の場合が好ましい。本発明でいう多軸延伸とは二
軸延伸の特殊態様と考えられているもので、該延
伸率の標準偏差σがσ≦0.5、好ましくはσ≦0.2
である場合を指すものである。
本発明でいう実質的延伸倍率Dとは第4図及び
第5図において熱処理前後の厚さ比を指す。すな
わちD=T1/T0である。
本発明のPTFE製シール材は実質的にボイドの
ない充実体であり、比重が1.8以上、好ましくは
2.0以上、さらに好ましくは2.1以上である。比重
の測定はASTM D−792に準じて行うものであ
る。
本発明のPTFE製シール材は超高分子量PTFE
が十分にからみ合つた状態で延伸されたシートか
ら構成されており、該シール材を加熱すると、配
向度合を示すORSが発生する。本発明のPTFE製
シール材の200℃でのORSは5Kg/cm2以上である
ことが必要で、好ましくは7Kg/cm2以上、特に10
Kg/cm2以上40Kg/cm2以下が好ましい。200℃での
ORSが5Kg/cm2に満たない場合には一般に耐圧
縮性クリープ性の改良が不十分である。ここに述
べるORSは、ASTMD−1504に準じて測定した
値であり、その詳細な測定法は第9図に示した。
本発明のPTFE製シール材は、実質延伸倍率D
が5倍以下の範囲では耐圧縮クリープ性は実質延
伸倍率Dに比例して良くなり、200℃・500Kg/
cm2・1時間の圧縮永久歪Sが次式で示される範囲
に入る。
S(%)=−14D+(83±10)
更に好ましい範囲は、
S(%)=−14D+(83±8)
である。
5倍以上の実質延伸倍率Dの範囲では、該圧縮
永久歪Sが一般に15%以下になり、さらに好まし
くは12%以下、最も好ましくは10%以下である。
該圧縮永久歪S(%)はPTFE延伸シートの該
条件下での圧縮クリープを表わすばかりでなく、
該条件よりも緩やかな条件における耐圧縮クリー
プ性に対する信頼性、または該条件よりも厳しい
条件における耐圧縮性クリープ性の目やすになる
ものである。
延伸方法としては、従来よりロール圧延法、引
張り延伸法が一般的であるが、ロール圧延法で
は、本発明のPTFE製シール材を構成するPTFE
延伸シートの内好ましい範囲の同時二延伸しシー
ト及び多軸延伸シートを製造する事ができない。
また、引張り延伸法は、PTFEの多孔質化に用い
られている様に、延伸時のボイド発生・増加が避
けられない。
本発明者らは、ボイドの発生・増加を抑制しな
がらPTFE素材を延伸する成形方法を検討し、本
発明のPTFE製シール材を得た。該延伸方法は
150℃以上、好ましくは170℃〜340℃の温度に加
熱されたPTFEの素地をダイ内で加圧下に延伸す
る方法である。特に延伸倍率5倍以上の高度に配
向された本発明のシール材を得るには、300℃〜
340℃の高温度に加熱されたPTFE素地を加圧下
に延伸する。
以下に概略説明する。
ダイ内で加圧下に延伸するとは、圧縮成形ある
いは押出成形において圧縮ダイあるいは押出ダイ
内で、圧縮力あるいは押出力によりPTFE素地を
プラグフローさせて延伸する事である。ここでい
うプラグフローとは、それに近い状態も含むもの
である。また、プラグフローさせる為に、少なく
ともダイ内表面にまたPTFE素地表面に潤滑剤を
存在させる事が好ましい。
PTFE素地とは、PTFEの成形用粉末を予備圧
縮成形→焼成→冷却という一般的な工程を経て作
られた成形品で、特に比較的肉厚のシート状の物
を指す。PTFE素地は延伸に先立ち、150℃以上
に予備加熱される。好ましい予備加熱温度は170
〜340℃、さらに好ましくは200〜327℃である。
温度は、全体に均一であつても良いが、表層側
の方が高温で中心側の方が低温であつたり、表層
部のみがPTFEの融点以上でその内部は全て融点
以下である等、分布させる事もできる。
ダイの温度は少なくともダイ内表面の温度が
(PTFE素地の表層部温度−100)℃以上、好まし
くはPTFE素地の表層部温度以上400℃以下の範
囲で、延伸成形性及び生産性を考慮して任意に選
択できる。
加圧下に延伸する際には、10Kg/cm2以上の圧
力、好ましくは50Kg/cm2以上、さらに好ましくは
80Kg/cm2以上2000Kg/cm2以下の高圧力をPTFE素
地に作用させて延伸する。
ダイ内表面に潤滑剤を存在させるには、圧縮成
形の場合には成形前に塗布するのが一般的であ
り、押出成形の場合には外部から押出ダイ内へ圧
入するか成形前に塗布するのが一般的である。
潤滑剤としては、耐熱性に暮れたシリコンオイ
ルが好適である。
本発明のPTFE製シール材に用いるPTFEシー
トをダイ内で加圧下に延伸する場合にプラグフロ
ーさせる事は極めて重要である。プラグフローさ
せる為には成形時に以下の操作のうち少なくとも
1つの操作を行う事が好ましい。
潤滑剤をダイ内表面に存在させる。
PTFE素地の表面に他の熱可塑性樹脂を積層
被覆する。該熱可塑性樹脂はPTFEより低い溶
融点を有するもの及び/または延伸時の温度条
件においてPTFEより低い粘弾性を有するもの
が好ましい。
PTFE素地の表面に熱可塑性樹脂の薄いシート
を積層被覆することは、PTFE素地のプラグフロ
ー性を良くすることの他に、潤滑剤をダイ内表面
に存在させた場合に、延伸シートに付着してくる
潤滑剤を取りのぞくことを積層シートを剥離する
ことにより達成できる効果がある。潤滑剤を取り
のぞくためにはPTFE素地の表面に同質のPTFE
の薄いシートあるいはフイルムを積層被覆して行
つても良い。PTFEは互に非接着性であり、
PTFEの融点付近以下で加熱加圧しても容易に剥
離することできる。プラグフロー性を良くし、あ
るいは/及び潤滑剤除去のために積層被覆するシ
ートとしては各種樹脂が使用できるが、超高分子
量ポリエチレン、ポリ−4−メチルペンテン−
1、PTFE等は最も良好に使用できる。
プラグフローしない状態で加圧を続行して延伸
しようとすると、PTFEはメルトフラクチヤーあ
るいは脆性破壊してしまう。また、プラグフロー
する事が難しくなりかけた条件で延伸を行なう
と、不均一な配向状態が残留し、延伸シート内に
強度的な弱点を有する事になり、高い圧縮破壊強
度が要求される高圧シール材としては不適であ
る。
この様にダイ内で加圧下に延伸されたPTFE延
伸シートは、100℃以下の比較的低温域において
も配向のもどりを起こし、例えば80℃に20時間放
置すると3%程度の寸法変化(長さが収縮)が起
こるものもある。このような低温域での寸法安定
性をもたせる為に、本発明のPTFE製シール材を
構成するPTFE延伸シートは、80℃、12時間での
収縮率が1.5%以下であることが必要である。こ
のようなPTFE延伸シートとするためには、
PTFE延伸シートを70℃〜150℃程度、好ましく
は80℃〜120℃の温度範囲で収縮を伴なつた熱処
理を施す事が好ましい。該熱処理した後のPTFE
延伸シートのうち、本発明の要件を満たすものか
ら得たシール材も本発明に含まれるものである。
低温域での寸法安定性を高めたPTFE延伸シート
は、80℃、12時間での収縮率が1%以下である事
が好ましく、特に0.6%以下である事が好ましい。
この収縮率とは延伸シートの表面上における各方
向の長さ収縮率の平均値であり、延伸シートを平
滑な固体の上にのせて自由収縮させた値である。
一般に輸送中、保管中の最高温度は約80℃であ
り、80℃、12時間に於る収縮率が1.5%以下であ
れば、一般に使用できる。
PTFE素地をダイ内で加圧下に延伸して得られ
るPTFE延伸シートを更に打ち抜き、切削等によ
りガスケツト、パツキン等の本発明のPTFE製シ
ール材とすることができる。又、PTFE素地をダ
イ内で加圧下に延伸する時に、ガスケツト等のシ
ール材の形に延伸と同時に成形することもでき
る。この場合、PTFE素地全体が均一に延伸され
ることが必要であり、ダイ内表面に潤滑剤を被覆
すること等の手段を十分にとる必要がある。従つ
て、大きな延伸シートを成形し、該延伸シートか
ら加工して本発明のPTFE製シール材を得る方が
均一に延伸された製品としやすい。
以下、図面により説明する。
第1図は圧縮成形によりPTFE素地を延伸する
経過を示す。
第2図はPTFEを積層した延伸前のPTFE素地
を示す。
第3図は本発明を実施するの適した圧縮ダイの
構造を示す模式図である。
第4図、第5図は、本発明のPTFE製シール材
を構成するPTFE延伸シートの実質延伸倍率D、
延伸率等を求める方法を示す。
第6図、第7図は、ラム押出成形による延伸を
示す。
第8図は圧縮永久歪Sの測定装置を示す。
第9図はORSの測定装置を示す。第10図は
実質延伸倍率Dと圧縮永久歪Sとの関係を示す。
第1図において、圧縮ダイ1の少なくとも内表
面2は、予めしPTFE素地の表層部温度−100)
℃以上の任意の温度に加熱する。先述の温度に調
節されたPTFE素地を加熱された圧縮ダイ1の間
に置く(1−1)。この時、圧縮ダイ内表面2に
潤滑剤が存在させておく事が好ましい。圧縮して
PTFE素地3をプラグフローさせて延伸し(1−
2)、圧縮力をそのままかけて約700℃以下に冷却
させた後、ダイ1を開き、延伸されたPTFE4を
とり出す。
薄肉の延伸PTFEを製造する場合や、生産性向
上の為に1プレスで多数枚の延伸PTFEを製造す
る場合、あるいはプレス後に成形品に付着した潤
滑剤を容易に除去したい場合に、PTFE素地とし
て第2図に示すようにPTFEどうしの、及び/ま
たは他の熱可塑性樹脂との積層形態をとることが
好ましい。積層のPTFE素地とした場合には、延
伸成形後に各層を剥離する。PTFEどうしの積層
界面は、PTFE素地の温度が融点以下であれば、
延伸後の剥離が容易である。他の熱可塑性樹脂と
の積層界面での剥離は、延伸成形時の積層PTFE
素地の温度が該熱可塑性樹脂の溶融点未満、好ま
しくは(溶融点−30)℃以下であれば全く問題が
ない。該熱可塑性樹脂が超高分子量ポリエチレン
の様に溶融点を越えても粘度の低下が小さい樹脂
では、溶融点以上でも良好に使用できる。
第3図において圧縮プレスのダイプレート10
には断熱材13を介して冷・熱ダイプレート11
が固定されており、冷・熱ダイプレート11は
冷・熱媒を流す冷・熱媒孔12が設けられ、常時
温調されている。冷・熱ダイプレート11にはダ
イ14が取りつけられている。ダイ14は成形に
先立ち(PTFE素地の表層部温度−100)℃以上
の任意の温度に加熱されている。PTFE素地17
もまた150℃以上、好ましくは170〜340℃の温度
に予備加熱されている。また、潤滑剤をダイ内表
面にあらかじめ塗布しておく事が好ましい。圧縮
してPTFE素地17を延伸する。この時2〜5倍
の実質延伸倍率になる様にスペーサー15で形成
時の厚さを調整する。また、圧縮した状態で冷却
した後、配向シートをとり出す。この時の冷却速
度の調節は断熱板18と冷・熱ダイプレート11
によつて行なわれる。
第3図において、ダイ14及び冷・熱ダイプレ
ート11が球面状等の曲面状であれば、それに応
じて成形品も曲面状になる。
第6図はPTFEシートを押出成形する装置を示
す。第6図に於て、内部が四角断面を有する角柱
の加熱シリンダー24と、四角形ラム25から成
るラム押出成形機26に、PTFE素地を入れ、ラ
ム25で加熱しつつダイ27へ押出される。
PTFE素地としては、PTFE単層ばかりでなく圧
縮成形による延伸成形の時と同様に第2図に示し
た様な積層PTFE素地を用いることができる。ダ
イ27のA部分の途中に、PTFE素地の表面とダ
イ表面の界面に潤滑剤を塗布するため、潤滑剤を
浸み出す一連の装置を有する。高圧力の潤滑剤は
潤滑剤導入路28より複数の浸出口29へ導か
れ、PTFE素地表面へ浸み出し、成形体表面とダ
イ表面の界面に潤滑剤を塗布する。潤滑剤を浸出
口29は小さなスリツト状、あるいは焼結金属等
の微細な連通孔を有する物質でできており、その
微細孔より潤滑剤が浸み出る。あるいは成形前に
スプレー等で潤滑剤をダイ内表面に塗布する事も
可能である。
表面に潤滑剤が均一に塗布されたPTFE素地
は、ダイ27内でPTFE表層、内核がほぼ同速度
で流動する、いわゆるプラグフローになる。次に
ダイ27のB部分で、プラグフローのPTFE素地
を延伸する。ダイ27のB部分はPTFE素地の厚
さが小さくなる構造を有する。二軸延伸する場合
のB部分のPTFEの流動変化を第7図に示した。
PTFE素地はプラグフローのまま流動方向、及び
その直角方向に同時に二軸方向に押出され多軸延
伸される。PTFE素地を延伸する力はラム押出機
26より押出す力により行われる。多軸延伸され
たPTFE素地はダイのC部分で冷却され、ダイ2
7を出る。
二軸延伸されたPTFEはロール30により引取
られる。PTFE素地として積層PTFE素地を用い
た場合には、ダイ27より押出された積層PTFE
延伸シートを剥離することにより本発明のPTFE
製シール材を構成するPTFE延伸シートが得られ
る。
上記の圧縮成形または押出成形によつて成形し
たPTFE延伸シートから、必要に応じて打抜き加
工やスライス加工に代表される切削加工等の機械
加工を施すことにより、本発明のPTFE製シール
材が得られる。
[発明の効果]
本発明はPTFEを3倍以上の実質延伸倍率Dに
二軸延伸、好ましくは多軸延伸したもののうち、
200℃・500Kg/cm2・1時間での圧縮永久歪Sが30
%以下のものを選んでシール材を構成する事によ
り、従来のPTFE製シール材における最大の問題
点の1つであつた耐圧縮クリープ性を顕著に改良
し、さらに高い圧縮強度を有したPTFE製シール
材を提供する。
また、本発明のPTFE製シール材は気体遮断性
や引張強度等も大幅に改良されている。
耐圧縮クリープ性改良の理由は定かではない
が、次の様に考えられる。PTFEの分子は超高分
子量で比較的剛性が高く長い鎖であり、これが複
雑にからみ合つている。これを高度に延伸すると
からみ点間の分子鎖が高度に緊張し、各分子鎖が
ほぼ均等な緊張状態に達する。この状態の延伸シ
ートに作用される外力は各分子鎖に均等に分散さ
れ、かつ、からみ点における分子鎖のすり抜け現
象が起こりにくいために耐圧縮クリープ性が顕著
に改良されていると推測される。
本発明のPTFE製シール材を構成するPTFE延
伸シートを得るために行われる、ダイ内で加圧下
に延伸する方法では、延伸前後の比重からボイド
含量については、延伸による大幅な増加はない。
いずれにしても、延伸によるモルホロジーの変化
によつて気体遮断性が改良されるものと推定され
る。
本発明のPTFE製シール材では充填材が配合さ
れていなくても、従来の充填材配合のPTFE製シ
ール材よりも耐圧縮クリープ性が優れているもの
が多い。特に高温域での耐圧縮クリープ性に優れ
ている。この為、充填材の配合されていない
PTFEガスケツト材としての使用可能条件(温
度・シール内圧等)の領域を大幅に拡大する事が
できる。また、ガスケツト以外のシール材、例え
ば、低速・低圧の撹拌機、バルブ、ポンプなどの
グランドシール等に使用するVパツキン、Uパツ
キン、Oリング、ダイヤゴナルパツキン、角型パ
ツキン等のパツキンとしても好適である。また従
来組合せタイプのシール材に用いられてるPTFE
部の代替にも好適である。例えば、PTFEジヤケ
ツト型ガスケツト・うずまきガスケツトにおける
PTFE部や、バツクアツプリング・スリツパーシ
ール等である。また、バルブ部品としてのダイヤ
フラム・ベローズは強度的に弱い事が問題になつ
ており、ここにも本発明のPTFE製シール材は好
適に使用できる。また、液体輸送装置のチエツキ
バルブとして使用されているPTFEのボールにも
好適である。また、ボールバルブにおけるボール
バルブシートやゲートバルブにおけるゲートバル
ブシートやバルブデイスクにも好適である。
上記本発明のPTFE製シール材の形状・寸法は
用途によつて任意に決定される。但し平形ガスケ
ツトとしては0.2mm厚〜5mm厚、好ましくは0.5mm
厚〜4mm厚のシート状として用いる事が多い。
本発明のPTFE製シール材のうち、充填材が含
まれたものは、高温時の寸法安定性が増大し、耐
圧縮性クリープ性もさらに改良されている。ま
た、耐摩耗性が向上する為、使用条件によつて
は、充填材が配合された本発明のPTFE製シール
材の方が好ましい場合がある。
以上のように、本発明のPTFE製シール材は、
従来、圧縮クリープ、気体透過等の問題がある為
に制限された使用条件の範囲で使用されている用
途において、その使用範囲を大幅に広げることが
できる。
[実施例]
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。
まず、本発明に述べられている圧縮永久歪S、
ORS及び比重等の測定方法について説明する。
1 圧縮永久歪Sの測定
200℃・500Kg/cm2・1時間の圧縮永久歪S
(%)の測定について、第8図を用いて以下に
説明する。試験片30は本発明のPTFE製シー
ル材を構成するPTFE延伸シートあるいは比較
サンプルから50mm×50mm×1〜3mmtに切り出
した。これを平滑な強化ガラス板33(160mm
×160mm×5mmt)の間にはさむ。あらかじめ強
化ガラス板及び試験片の表面は、アセトンやエ
タノールで清浄化しておく。さらにこれを片面
が鏡面仕上げ(表面あらさ0.1S〜0.6SJIS B
06101)されたステンレス板32(220mm×220
mm×6mmt)の鏡面間にはさむ。該積層体をあ
らかじめ200℃に温度調節された加熱プレス板
31(400mm×400mm×60mmt)の間にはさみ、
試験片30に対して500Kg/cm2の圧力に相当す
る圧縮力を加えた。テスト中の試験片30の変
形による面積増加は考慮せず、該初期圧縮力を
維持して1時間加熱加圧を続けた後、加熱プレ
ス板31のヒーター電源を切り、加熱プレス板
に通水し、約30分かけて室温に冷却して取り出
した。冷却中も圧縮力は維持した。
1つと試験片内で少なくとも5個所の位置に
おいて、圧縮テスト前後の厚さ(それぞれt0、
t1)をマイクロメーター(JIS B 7503 1級
品あで測定し、各位置で圧縮永久歪を
(t0−t1)/t0×100で算出し、これを算術平均し
て、これを本発明に述べる圧縮永久歪S(%)
とした。但し、全体が破壊した場合には、該圧
縮永久歪S(%)は算出しない。測定は原則と
してASTM D 621に従つた。比重の測定は、
ASTM D 792に従つた。
2 ORSの測定
引張試験機を第9図の様に改造した装置を用
いた。テストピースは、長さ80mm、巾10mmの短
冊(厚さは任意)を直交する2つの延伸軸に沿
つてを切り出す。テストピースをつかみ具にセ
ツトする。この時のつかみ具間の距離は50mmと
する。この後、200℃に加熱されたオイルバス
を上昇させてつかみ具の最上部までがオイルに
浸る状態とする。サンプルの収縮力をロードセ
ルで検知し記録計に記録する。延伸された
PTFEの200℃での収縮力は平衡値を有してい
た。サンプルをオイルに浸漬後5分後の収縮
力、または収縮力の平衡値を読みとり、これを
サンプル断面積(厚さ×巾)で除して応力に換
算する。各延伸方向での応力値を数値平均し、
これを本発明でいう200℃での加熱収縮応力と
した。措定は、ASTM D 1504に従つた。
3 比重の測定は、ASTM D 792に従つた。
4 水蒸気透過率(g/cm2・24hr)
38℃、90%相対湿度で、ASTM F 372に
従つて測定した。
5 引張破断強度及び引張破断伸び
ASTM D 638とASTM D 882に従つて
測定した。
6 酸素透過率(ml/m2・day・atm)
30℃でASTM D 1434に従つて測定した。
7 全光線透過率及びヘーズ
ASTM D 1003に従つて測定した。
実施例1及び比較例1
フリーベーキング法で形成された種々の厚みの
PTFE素地(日本バルカー工業(株)製、バルフロン
シートNo.7000、比重2.16、数平均分子量約1×
107)を表1に示した温度にそれぞれ予熱し、第
3図に示した圧縮プレスを用い、表1に示した温
度で圧縮し、延伸PTFEシートを得た(サンプル
No.101〜107)。それぞれの延伸シートは表1に示
す実質延伸倍率D、200℃に於るORS、200℃・
500Kg/cm2に於る圧縮永久歪(S)を有する。PTFE
素地を圧縮成形するに先立ち、圧縮ダイの内表面
にはシリコンオイル(信越シリコン(株)製、
KF965、室温に於る年度10000cps)を塗布した。
又、0.1mm厚のPTFEフイルムをダイとPTFE素地
の間に存在させて延伸した。冷・熱ダイプレート
は室温とした。
実質的に上記と同じ方法で実質延伸倍率3倍以
下のシートを成形し、サンプルNo.201、No.202を得
た。
[Industrial application field] Tetrafluoroethylene polymer (hereinafter referred to as PTFE)
) is currently being used due to its outstanding characteristics.
It has become one of the important industrial materials. Sometimes, in the field of sealing materials such as gaskets and packing, PTFE is used for its chemical resistance, heat resistance, cold resistance, low friction,
It is widely used as products in various shapes due to its excellent properties such as non-contamination, non-adhesiveness, and electrical insulation. The present invention relates to the above sealing material made of PTFE. [Prior art] The melt viscosity of normal thermoplastic resins at molding temperatures is 10 3 to 10 4 poise, but PTFE has a high viscosity of 10 11 poise even at 380°C, which is higher than its melting point (327°C), making it difficult to melt extrude. It is difficult to mold using molding methods such as molding or injection molding. Therefore, PTFE products are generally produced by a method in which PTFE powder is preformed by compression, etc., and then heated and fired to a temperature above the melting point (compression molding method,
(ram extrusion method, paste extrusion method, etc.), or the PTFE base formed in this process is further processed by cutting, cutting from the cut product, punching, stretching (roll rolling method, tension stretching method, etc.), etc. has been done. Furthermore, in the field of gasket materials, PTFE containing fillers such as glass fiber, graphite, carbon fiber, and zirconium oxide is also manufactured. [Problems to be solved by the present invention] The heat resistance temperature of PTFE is generally 260°C, but when used as a sealing material for gaskets, etc., it is required to have compression resistance and mechanical strength to withstand external forces. The maximum usable temperature is considerably lower than 260℃, depending on the structure, shape, and application. this is
This is due to the inherent property of PTFE that it tends to creep under load, and of course, the higher the temperature, the more likely it is to creep. In the field of corrosion-resistant gasket materials, improvements have been made to improve compression creep resistance, such as adding fillers or structurally combining low-creep materials with PTFE or filled PTFE, but none of them are effective at high temperatures. There are problems such as insufficient compression creep resistance and low chemical resistance. In addition, sealing materials other than gaskets, such as valve seals (ball valve seats, gate valve seats, etc.)
PTFE is also used when corrosion resistance is required for other dynamic sealing materials (Gland Packin, U Packin, V Packin, etc.), but it is also desired to improve compression creep resistance. Uniaxially stretched long sheets made by stretching and forming PTFE using the roll rolling method also have improved compression creep resistance, but the roll rolling method only allows uniaxial stretching in one rolling process, so it cannot be stretched in the high temperature range of 100℃ or higher. When compressive force is applied, the material contracts in the direction of the stretching axis in a plane perpendicular to the compressive force and stretches in the direction perpendicular to it, resulting in a substantial dimensional change. In addition, a low tension stretching method that does not involve rolling results in porous PTFE. The problem to be solved by the present invention is to improve the creep resistance of PTFE sealing materials, which are used in situations where compression resistance (sometimes compression creep resistance) and mechanical strength are required. The purpose is to improve the performance of PTFE sealing materials. [Means and effects for solving the problem] As a result of repeated studies by the present inventors to develop a PTFE molded product with excellent creep resistance and gas barrier properties, the highly biaxially oriented sheet of PTFE was found to be outstanding. The present invention was based on the discovery that it has excellent compression creep resistance and gas barrier properties. That is, the present invention is made from ultra-high molecular weight PTFE having a number average molecular weight of 5 million or more, which is stretched in at least two axial directions, and which is obtained by stretching a compacted and fired base material under pressure in a die. The material is highly oriented with an effective stretching ratio D of 3 times or more, a specific gravity of 1.8 or more, an orientation release stress of 5Kg/cm2 or more at 200℃, and a compression set S of 30% or less, 80 ℃, the shrinkage rate in 12 hours is less than 1.5%
It is a sealing material made of PTFE. The wall thickness of the PTFE sealing material of the present invention can be arbitrarily determined depending on the purpose, but is preferably
0.1mm thick or more, more preferably 0.25mm thick or more20
A thickness of mm or less is preferable. PTFE mentioned in the present invention refers to a homopolymer of tetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as TFE) or a copolymer containing TFE at 70 mol% or more, preferably 90 mol% or more, and a blend polymer consisting of these. Number average molecular weight is 5×
It is an ultra-high molecular weight substance of 10 6 to 5×10 7 . Particularly preferred is an ultra-high molecular weight homopolymer of TFE. Monomer components to be copolymerized with TFE include:
Perfluoroalkyl vinyl ether, hexafluoropropylene, ethylene, chlorotrifluoroethylene and the like are preferred. The standard specific gravity of molded products (hereinafter abbreviated as SSG) is generally used as a standard for the molecular weight of PTFE.
It is. SSG refers to the specific gravity of a sample formed from PTFE under certain heat treatment conditions specified in ASTM D-1457. There is a certain relationship between the SSG and number average molecular weight (n) of PTFE [RDDoban et al.:
Meeting of the Am.Chem.Soc., Atlantic City
(1956)], is expressed by the following formula ("Fluorine Resin", Nikkan Kogyo Shimbun). SSG=-0.0579logn+2.6113 In the same way, the number average molecular weight can also be determined from a stretched sheet or a PTFE base material before stretching processing. i.e. stretched sheet or PTFE
The specific gravity of the sample obtained by heat treating the substrate under the thermal conditions shown in ASTM D-1457 is made to correspond to SSG,
The number average molecular weight can be determined from the above relationship. In addition, the above PTFE is used as the main matrix resin component, and reinforcing materials include inorganic fillers such as glass fiber, carbon fiber, graphite, carbon, molybdenum disulfide, bronze, zirconium oxide, and zirconium silicate, and aromatic polyamide fibers. Filled PTFE containing at least 60% by weight of at least one organic filler such as aromatic polyester fiber is also included in the PTFE termed in the present invention. Furthermore, other thermoplastic resins and various compounding agents can be added to the PTFE in an amount of 10 parts by weight or less, if necessary. The PTFE sealing material of the present invention has the above-mentioned ultra-high molecular weight
It is composed of a sheet in which the PTFE is compressed and then fired, and then stretched in at least two axes under pressure in a die. PTFE ultra-high molecular weight material is generally a powder, which is compacted under high pressure by compression molding at room temperature, and then fired at a high temperature (generally above the melting point temperature of PTFE, preferably in the range of 340 to 400°C).
A molded product with a specific gravity of 1.8 or more, preferably 2 or more,
This is used as a substrate and stretched in at least two axes under pressure in a die. There are three types of sheet stretching: uniaxial stretching, biaxial stretching, and multiaxial stretching, and the stretched PTFE sheet used in the PTFE sealing material of the present invention is biaxially stretched or multiaxially stretched. Uniaxial stretching is generally performed by stretching in one direction or by roll rolling, and molecular orientation occurs in one direction. Biaxial stretching is performed by stretching in two directions perpendicular to each other.
The molecules are mainly oriented in two directions, the tensile direction. Multiaxial stretching is performed using the forming method described below, and is performed in all directions (360°C).
almost evenly oriented. The stretched sheet used in the PTFE sealing material of the present invention is particularly preferably multiaxially stretched. Uniaxially oriented sheets also improve compression creep properties, but substantial dimensional changes occur, making them impractical. In biaxially stretched sheets and multiaxially stretched sheets, such anisotropic dimensional changes are small and pose no practical problem. Especially in the case of multiaxially stretched sheets, there is no problem at all. In biaxial stretching, the directions of the stretching axes that are perpendicular to each other within the stretching plane (hereinafter abbreviated as "vertical and horizontal" for convenience)
Although the ratio of the stretching ratios can be set arbitrarily, it is preferable that the ratio of the stretching ratios of the vertical and horizontal stretching ratios of the stretched PTFE sheet used for the PTFE sealing material of the present invention is 1:3 to 1:1. , particularly preferably 1:1.5 to 1:1. Furthermore, in the case of multiaxial stretching, a multiaxially stretched sheet with substantially uniform stretching ratio in all directions is preferred. The multiaxially stretched sheet described herein has a ratio of the minimum value to the maximum value of the stretching ratio in each direction of 1:1 to 1:2, preferably 1:1 to 1:1.5, and more preferably 1:1 to 1. :
It is 1.2. When the ratio of the stretching ratio exceeds 1:5, it approaches uniaxial stretching, and in the temperature range exceeding 100°C
If a pressure exceeding Kg/cm 2 is applied, an anisotropic dimensional change will occur even if the compression set itself shows a small value. This phenomenon is sometimes undesirable in the field of sealants. The stretched sheet used for the PTFE sealing material of the present invention has a substantial stretching ratio D of 3 times or more. Biaxial or multiaxial stretching of ultra-high molecular weight PTFE improves compression creep resistance. As a result of a detailed study on the relationship between the actual stretch ratio D and compression creep resistance, it was discovered that when the actual stretch ratio D is 3 times or more, the compression creep resistance is extremely excellent, leading to the present invention. A more preferable range is that the actual stretching ratio D is 4 times or more. In the range of the actual stretching ratio D of 5 times or less, the compression creep resistance improves in proportion to the actual stretching ratio D, and the larger the actual stretching ratio D is, the more preferable it is, and for practical purposes, a material with an actual stretching ratio D of 3 times or more is preferable. This is within a range that can be used satisfactorily. on the other hand,
When the actual stretch ratio D exceeds 5.0, the actual stretch ratio D becomes the compression creep resistance not only in the low temperature range but also in the high temperature range of 200℃ or higher and under high compression force conditions of about 500Kg/ cm2 . This reduces the dependence on compression creep and increases the stability of compression creep resistance. Moreover, if it exceeds 20, breakage tends to occur when attempting to stretch to the actual stretching ratio D, and stretching is essentially impossible. When considering stretching processability, the actual stretching ratio D is 3.
≦D≦20, furthermore 4<D≦15, especially 5.0<D≦
A range of 10 is preferred. The actual stretching ratio D, the stretching ratio in the stretching axis direction, the ratio of the longitudinal and horizontal stretching ratios, and the multiaxial stretching described in the present invention will be explained using FIGS. 4 and 5. The left side of Figures 4 and 5 shows the test piece cut out from the PTFE stretched sheet, and the right side shows the test piece cut out from the PTFE stretched sheet.
The test piece is schematically shown after being heat-treated under the thermal conditions specified in ASTM D-1457. A1 ,
B 1 ,..., H 1 indicate the positions of A 0 , B 0 ,..., H 0 after heat treatment. A circle of deformation d 0 (for example, d 0 =50 mm) as shown in the figure is drawn on the plane of a test piece (for example, 110 mm x 110 mm x T 0 mm thickness) cut out from a PTFE stretched sheet at room temperature. When this is heat-treated in accordance with ASTM D-1457, the orientation state of the stretched sheet is released, and the PTFE is almost restored to its state before stretching. Naturally, the circle drawn on the plane also shrinks in accordance with the orientation state. When reduced to an elliptical shape as shown in FIG. 4, the major axis direction is the vertical stretching axis, and the minor axis direction is the horizontal stretching axis. The longitudinal and transverse stretching ratios are determined by the ratio of the lengths on each stretching axis before and after recovery, that is, OC 0 /OC 0 (or
OC 0 /OC 1 or O 0 G 0 /C 1 G 1 ) and OA 0 /OA 1 (or OE 0 /OE 1 or A 0 E 0 /A 1 E 1 ).
Also, what is the ratio of vertical and horizontal stretching ratios (vertical stretching ratio):
(Transverse stretching ratio) is expressed with the longitudinal stretching ratio being 1. As shown in FIG. 5, a PTFE stretched sheet is preferably used whose stretching ratio is approximately equal in all directions in a plane. Specifically, each stretching ratio (OA 0 /OA 1 , OB 0 /OB 1 , OC 0 /
OC1 , OD0 / OD1 , OE0 / OE1 , OF0 / OF1 ,
The standard deviation σ of OG 0 /OG 1 , OF 0 /OF 1 ) is σ≦0.9
The case of . Multiaxial stretching in the present invention is considered to be a special form of biaxial stretching, and the standard deviation σ of the stretching ratio is σ≦0.5, preferably σ≦0.2.
This refers to the case where . The substantial stretching ratio D in the present invention refers to the thickness ratio before and after heat treatment in FIGS. 4 and 5. That is, D=T 1 /T 0 . The PTFE sealing material of the present invention is a solid body with substantially no voids, and has a specific gravity of 1.8 or more, preferably
It is 2.0 or more, more preferably 2.1 or more. Specific gravity is measured according to ASTM D-792. The PTFE sealing material of the present invention is ultra-high molecular weight PTFE.
The sealing material is composed of a stretched sheet in which the sealing materials are sufficiently intertwined, and when the sealing material is heated, an ORS indicating the degree of orientation is generated. The ORS of the PTFE sealing material of the present invention at 200°C is required to be 5 kg/cm 2 or more, preferably 7 kg/cm 2 or more, especially 10 kg/cm 2 or more.
Kg/cm 2 or more and 40 Kg/cm 2 or less is preferable. at 200℃
When the ORS is less than 5 Kg/cm 2 , the improvement in compression resistance and creep properties is generally insufficient. The ORS described here is a value measured according to ASTMD-1504, and the detailed measurement method is shown in FIG. The PTFE sealing material of the present invention has a substantial stretching ratio of D
In the range where the
The compression set S in cm 2 ·1 hour falls within the range shown by the following formula. S(%)=-14D+(83±10) A more preferable range is S(%)=-14D+(83±8). In the range of the actual stretching ratio D of 5 times or more, the compression set S is generally 15% or less, more preferably 12% or less, and most preferably 10% or less. The compression set S (%) not only represents the compression creep of the PTFE stretched sheet under the conditions, but also
This serves as an indicator of the reliability of compression creep resistance under conditions that are gentler than the above conditions, or of the compression creep resistance under conditions that are more severe than the above conditions. Conventionally, roll rolling and tension stretching methods have been commonly used as stretching methods.
Among the stretched sheets, it is not possible to produce simultaneously bi-stretched sheets and multiaxially stretched sheets within the preferred range.
Furthermore, in the tensile stretching method, as is used to make PTFE porous, the generation and increase of voids during stretching is unavoidable. The present inventors investigated a molding method for stretching a PTFE material while suppressing the generation and increase of voids, and obtained the PTFE sealing material of the present invention. The stretching method is
This is a method in which a PTFE base heated to a temperature of 150°C or higher, preferably 170°C to 340°C, is stretched under pressure in a die. In particular, in order to obtain the highly oriented sealing material of the present invention with a stretching ratio of 5 times or more, it is necessary to
The PTFE substrate is heated to a high temperature of 340°C and stretched under pressure. An outline will be explained below. Stretching under pressure in a die means stretching the PTFE base material in a compression die or an extrusion die in compression molding or extrusion molding by causing a plug flow due to compression force or extrusion force. The term "plug flow" here includes states similar to that. Further, in order to cause plug flow, it is preferable to have a lubricant present at least on the inner surface of the die and on the surface of the PTFE substrate. PTFE substrate is a molded product made from PTFE molding powder through the general process of pre-compression molding, firing, and cooling, and particularly refers to a relatively thick sheet-like product. Prior to stretching, the PTFE substrate is preheated to 150°C or higher. The preferred preheating temperature is 170
-340°C, more preferably 200-327°C. The temperature may be uniform throughout, but it may be distributed such that the surface layer is hotter and the center side is colder, or only the surface layer is above the melting point of PTFE and the inside is below the melting point. You can also do it. The temperature of the die is such that the temperature of the inner surface of the die is at least (temperature of the surface layer of the PTFE substrate - 100) degrees Celsius or higher, preferably in the range from the temperature of the surface layer of the PTFE substrate to 400 degrees Celsius, taking into consideration stretch formability and productivity. Can be selected arbitrarily. When stretching under pressure, the pressure is 10 Kg/cm 2 or more, preferably 50 Kg/cm 2 or more, more preferably
A high pressure of 80Kg/cm 2 or more and 2000Kg/cm 2 or less is applied to the PTFE substrate to stretch it. In order to have a lubricant on the inner surface of the die, in the case of compression molding, it is generally applied before molding, and in the case of extrusion molding, it is either press-fitted into the extrusion die from the outside or applied before molding. is common. As the lubricant, silicone oil, which has poor heat resistance, is suitable. When the PTFE sheet used in the PTFE sealing material of the present invention is stretched under pressure in a die, it is extremely important to cause the sheet to plug flow. In order to cause plug flow, it is preferable to perform at least one of the following operations during molding. A lubricant is present on the inner surface of the die. The surface of the PTFE base is coated with another thermoplastic resin. The thermoplastic resin preferably has a lower melting point than PTFE and/or a lower viscoelasticity than PTFE under the temperature conditions during stretching. Coating the surface of the PTFE substrate with a thin sheet of thermoplastic resin not only improves the plug flow properties of the PTFE substrate, but also prevents the lubricant from adhering to the stretched sheet when it is present on the inner surface of the die. There is an effect that can be achieved by peeling off the laminated sheet to remove the lubricant. In order to remove the lubricant, apply PTFE of the same quality to the surface of the PTFE substrate.
It may also be carried out by laminating and covering thin sheets or films. PTFE is non-adhesive to each other;
It can be easily peeled off even when heated and pressed at temperatures below the melting point of PTFE. Various resins can be used as the laminated coating sheet to improve plug flow properties and/or remove lubricant, but ultra-high molecular weight polyethylene, poly-4-methylpentene-
1. PTFE etc. can be used best. If you try to stretch the PTFE by continuing to pressurize it without plug flow, the PTFE will undergo melt fracture or brittle fracture. Furthermore, if stretching is carried out under conditions where plug flow becomes difficult, non-uniform orientation will remain, resulting in strength weaknesses within the stretched sheet. Not suitable as a sealing material. In this way, the PTFE stretched sheet stretched under pressure in the die loses its orientation even at relatively low temperatures below 100°C. For example, if it is left at 80°C for 20 hours, there will be a dimensional change of about 3% (length (shrinkage) occurs in some cases. In order to have dimensional stability in such a low temperature range, the stretched PTFE sheet that constitutes the PTFE sealing material of the present invention must have a shrinkage rate of 1.5% or less at 80°C for 12 hours. . In order to make such a PTFE stretched sheet,
It is preferable to subject the stretched PTFE sheet to a heat treatment accompanied by shrinkage at a temperature range of approximately 70°C to 150°C, preferably 80°C to 120°C. PTFE after heat treatment
The present invention also includes sealing materials obtained from stretched sheets that meet the requirements of the present invention.
The PTFE stretched sheet with improved dimensional stability in a low temperature range preferably has a shrinkage rate of 1% or less, particularly preferably 0.6% or less, at 80°C for 12 hours.
This shrinkage rate is the average value of the length shrinkage rates in each direction on the surface of the stretched sheet, and is the value obtained when the stretched sheet is placed on a smooth solid and allowed to shrink freely. Generally, the maximum temperature during transportation and storage is about 80°C, and if the shrinkage rate is 1.5% or less at 80°C for 12 hours, it can generally be used. The PTFE stretched sheet obtained by stretching the PTFE base material under pressure in a die can be further punched and cut into the PTFE sealing material of the present invention such as gaskets and packing. Furthermore, when the PTFE base material is stretched under pressure in a die, it can be simultaneously formed into the shape of a sealing material such as a gasket. In this case, it is necessary that the entire PTFE base material be stretched uniformly, and sufficient measures such as coating the inner surface of the die with a lubricant must be taken. Therefore, it is easier to obtain a uniformly stretched product by forming a large stretched sheet and processing the stretched sheet to obtain the PTFE sealing material of the present invention. This will be explained below with reference to the drawings. Figure 1 shows the process of stretching a PTFE substrate by compression molding. Figure 2 shows a PTFE substrate laminated with PTFE before stretching. FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of a compression die suitable for carrying out the present invention. 4 and 5 show the actual stretching ratio D of the PTFE stretched sheet constituting the PTFE sealing material of the present invention,
This section shows how to determine the stretching ratio, etc. 6 and 7 show stretching by ram extrusion. FIG. 8 shows an apparatus for measuring compression set S. FIG. 9 shows the ORS measuring device. FIG. 10 shows the relationship between the actual stretching ratio D and the compression set S. In FIG. 1, at least the inner surface 2 of the compression die 1 is preset at a temperature of the surface layer of the PTFE substrate (-100).
Heat to any temperature above ℃. The PTFE substrate adjusted to the above-mentioned temperature is placed between the heated compression dies 1 (1-1). At this time, it is preferable that a lubricant be present on the inner surface 2 of the compression die. compress it
PTFE base material 3 is plug-flowed and stretched (1-
2) After cooling to about 700°C or less while applying compressive force, die 1 is opened and the stretched PTFE 4 is taken out. Used as a PTFE base when manufacturing thin-walled expanded PTFE, when manufacturing multiple sheets of expanded PTFE in one press to improve productivity, or when wanting to easily remove lubricant adhering to molded products after pressing. As shown in FIG. 2, it is preferable to take the form of a laminate of PTFE and/or other thermoplastic resins. When using a laminated PTFE base, each layer is peeled off after stretch forming. If the temperature of the PTFE substrate is below the melting point, the laminated interface between PTFE is
Easy to peel off after stretching. Peeling at the lamination interface with other thermoplastic resins is caused by laminated PTFE during stretch molding.
There is no problem at all as long as the temperature of the substrate is below the melting point of the thermoplastic resin, preferably below (melting point -30)C. If the thermoplastic resin is a resin such as ultra-high molecular weight polyethylene whose viscosity decreases little even when the melting point is exceeded, it can be used satisfactorily even above the melting point. In FIG. 3, the die plate 10 of the compression press
The cold/heat die plate 11 is connected via the heat insulating material 13 to
is fixed, and the cold/heat die plate 11 is provided with cold/heat medium holes 12 through which cold/heat medium flows, and the temperature is constantly regulated. A die 14 is attached to the cold/hot die plate 11. Prior to molding, the die 14 is heated to an arbitrary temperature of (temperature of the surface layer of the PTFE substrate -100°C) or higher. PTFE base 17
is also preheated to a temperature of 150°C or higher, preferably 170-340°C. Further, it is preferable to apply a lubricant to the inner surface of the die in advance. The PTFE substrate 17 is compressed and stretched. At this time, the thickness at the time of formation is adjusted using spacers 15 so that the actual stretching ratio is 2 to 5 times. Further, after cooling in the compressed state, the oriented sheet is taken out. At this time, the cooling rate is adjusted by using the heat insulating plate 18 and the cold/heat die plate 11.
It is carried out by. In FIG. 3, if the die 14 and the cold/hot die plate 11 have a curved shape such as a spherical shape, the molded product will also have a curved shape accordingly. FIG. 6 shows an apparatus for extruding PTFE sheets. In FIG. 6, a PTFE base material is put into a ram extrusion molding machine 26 consisting of a prismatic heating cylinder 24 with a square cross section and a square ram 25, and extruded into a die 27 while being heated by the ram 25.
As the PTFE base, not only a single layer of PTFE but also a laminated PTFE base as shown in FIG. 2 can be used as in the case of stretch molding by compression molding. In the middle of part A of the die 27, there is a series of lubricant seeping devices in order to apply the lubricant to the interface between the surface of the PTFE substrate and the die surface. The high-pressure lubricant is guided from the lubricant introduction path 28 to the plurality of seepage ports 29, seeps out onto the surface of the PTFE base material, and applies the lubricant to the interface between the surface of the molded body and the surface of the die. The lubricant leaking port 29 is made of a material having a small slit shape or a material such as sintered metal having fine communicating holes, and the lubricant seeps out from the fine holes. Alternatively, it is also possible to apply a lubricant to the inner surface of the die by spraying or the like before molding. The PTFE substrate having the lubricant uniformly applied to the surface becomes a so-called plug flow in which the PTFE surface layer and inner core flow at approximately the same speed within the die 27. Next, in part B of the die 27, the plug flow PTFE substrate is stretched. The B portion of the die 27 has a structure in which the thickness of the PTFE substrate is reduced. Figure 7 shows the change in flow of PTFE in part B during biaxial stretching.
The PTFE substrate is simultaneously extruded biaxially in the flow direction and in the direction perpendicular to the flow direction while maintaining the plug flow, and is multiaxially stretched. The force for stretching the PTFE substrate is exerted by the extrusion force from the ram extruder 26. The multiaxially stretched PTFE substrate is cooled in the C part of the die, and then passed through die 2.
Exit 7. The biaxially stretched PTFE is taken off by rolls 30. When a laminated PTFE base is used as the PTFE base, the laminated PTFE extruded from the die 27
By peeling off the stretched sheet, the PTFE of the present invention
A stretched PTFE sheet that constitutes a manufactured sealing material is obtained. The PTFE sealing material of the present invention can be obtained by subjecting the PTFE stretched sheet formed by compression molding or extrusion molding to mechanical processing such as cutting, typified by punching or slicing, as necessary. It will be done. [Effects of the Invention] The present invention provides PTFE that has been biaxially stretched, preferably multiaxially stretched, to an actual stretching ratio D of 3 times or more,
Compression set S at 200℃・500Kg/ cm2・1 hour is 30
% or less, the compression creep resistance, which was one of the biggest problems with conventional PTFE sealing materials, has been significantly improved, and PTFE has even higher compressive strength. We provide manufactured sealing materials. Furthermore, the PTFE sealing material of the present invention has significantly improved gas barrier properties, tensile strength, etc. The reason for the improvement in compression creep resistance is not clear, but it is thought to be as follows. The molecules of PTFE are ultra-high molecular weight, relatively rigid and long chains, which are intricately intertwined. When this is stretched to a high degree, the molecular chains between the entanglement points become highly tensed, and each molecular chain reaches a state of approximately equal tension. It is presumed that the external force acting on the stretched sheet in this state is evenly distributed to each molecular chain, and that the phenomenon of molecular chains slipping through at entanglement points is less likely to occur, resulting in a marked improvement in compression creep resistance. . In the method of stretching under pressure in a die to obtain the stretched PTFE sheet constituting the PTFE sealing material of the present invention, there is no significant increase in void content based on the specific gravity before and after stretching.
In any case, it is presumed that the gas barrier properties are improved due to the change in morphology caused by stretching. Many of the PTFE sealing materials of the present invention have better compression creep resistance than conventional PTFE sealing materials containing fillers, even if they do not contain fillers. It has excellent compression creep resistance, especially in high temperature ranges. For this reason, no filler is added.
The range of usable conditions (temperature, seal internal pressure, etc.) as a PTFE gasket material can be greatly expanded. It is also suitable for sealing materials other than gaskets, such as V-packets, U-packets, O-rings, diagonal packings, square-shaped packings, etc. used for gland seals of low-speed/low-pressure stirrers, valves, pumps, etc. be. In addition, PTFE, which is conventionally used in combination type sealing materials,
It is also suitable for replacing parts. For example, in PTFE jacket type gaskets and spiral gaskets,
These include PTFE parts, back springs, slipper seals, etc. In addition, diaphragms and bellows as valve parts have a problem of weak strength, and the PTFE sealing material of the present invention can be suitably used here as well. It is also suitable for PTFE balls used as check valves in liquid transport devices. It is also suitable for ball valve seats in ball valves, gate valve seats in gate valves, and valve discs. The shape and dimensions of the PTFE sealing material of the present invention are arbitrarily determined depending on the application. However, for flat gaskets, the thickness is 0.2mm to 5mm, preferably 0.5mm.
It is often used in the form of a sheet with a thickness of up to 4 mm. Among the PTFE sealing materials of the present invention, those containing filler have increased dimensional stability at high temperatures and further improved compression resistance and creep properties. Furthermore, since the wear resistance is improved, depending on the usage conditions, the PTFE sealing material of the present invention containing a filler may be preferable. As described above, the PTFE sealing material of the present invention is
In applications that have conventionally been used within a limited range of usage conditions due to problems such as compression creep and gas permeation, the range of usage can be greatly expanded. [Example] The present invention will be described below with reference to Examples. First, the compression set S described in the present invention,
We will explain how to measure ORS, specific gravity, etc. 1 Measurement of compression set S Compression set S at 200℃・500Kg/cm 2・1 hour
The measurement of (%) will be explained below using FIG. The test piece 30 was cut out to a size of 50 mm x 50 mm x 1 to 3 mm from a stretched PTFE sheet constituting the PTFE sealing material of the present invention or a comparative sample. Place this on a smooth tempered glass plate 33 (160mm
×160mm×5mm t ). Clean the surfaces of the tempered glass plate and test piece with acetone or ethanol in advance. Furthermore, one side has a mirror finish (surface roughness 0.1S~0.6SJIS B).
06101) stainless steel plate 32 (220mm x 220
mm x 6mm t ) between mirror surfaces. The laminate is sandwiched between hot press plates 31 (400 mm x 400 mm x 60 mm t ) whose temperature has been adjusted to 200°C in advance,
A compressive force corresponding to a pressure of 500 Kg/cm 2 was applied to the test piece 30. Without considering the increase in area due to deformation of the test piece 30 during the test, heating and pressurization was continued for 1 hour while maintaining the initial compressive force, and then the heater power of the hot press plate 31 was turned off and water was passed through the hot press plate. It was then cooled to room temperature over about 30 minutes and taken out. Compressive force was maintained even during cooling. The thickness before and after the compression test (t 0 , respectively) at one and at least five locations within the specimen
t 1 ) with a micrometer (JIS B 7503 1st grade), calculate the compression set at each position as (t 0 - t 1 )/t 0 × 100, take the arithmetic average of this, and Compression set S (%) described in the present invention
And so. However, if the entire structure is destroyed, the compression set S (%) is not calculated. Measurements basically followed ASTM D 621. The measurement of specific gravity is
In accordance with ASTM D 792. 2 Measurement of ORS A tensile testing machine modified as shown in Figure 9 was used. The test piece is a strip of length 80 mm and width 10 mm (thickness is arbitrary) cut out along two orthogonal stretching axes. Place the test piece in the grip. The distance between the grips at this time is 50 mm. After this, the oil bath heated to 200°C is raised so that the top of the grip is immersed in oil. The contractile force of the sample is detected by a load cell and recorded on a recorder. stretched
The shrinkage force of PTFE at 200℃ had an equilibrium value. The shrinkage force or the equilibrium value of the shrinkage force is read 5 minutes after immersing the sample in oil, and this is divided by the cross-sectional area of the sample (thickness x width) to convert it into stress. Numerically average the stress values in each stretching direction,
This was defined as the heat shrinkage stress at 200°C in the present invention. The measurements were in accordance with ASTM D 1504. 3 Measurement of specific gravity was in accordance with ASTM D 792. 4 Water vapor transmission rate (g/cm 2 ·24hr) Measured according to ASTM F 372 at 38°C and 90% relative humidity. 5 Tensile strength at break and tensile elongation at break Measured according to ASTM D 638 and ASTM D 882. 6 Oxygen permeability (ml/m 2 ·day · atm) Measured at 30°C according to ASTM D 1434. 7 Total light transmittance and haze Measured according to ASTM D 1003. Example 1 and Comparative Example 1 Various thicknesses formed by free baking method
PTFE base (manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd., VALFLON Sheet No. 7000, specific gravity 2.16, number average molecular weight approximately 1×
10 7 ) were preheated to the temperatures shown in Table 1, and compressed using the compression press shown in Figure 3 at the temperatures shown in Table 1 to obtain stretched PTFE sheets (sample
No. 101-107). Each stretched sheet has the actual stretching ratio D shown in Table 1, ORS at 200℃, and 200℃・
It has a compression set (S) of 500Kg/cm 2 . PTFE
Prior to compression molding the substrate, silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Silicon Co., Ltd.) is applied to the inner surface of the compression die.
KF965 (10,000 cps per year at room temperature) was applied.
In addition, a 0.1 mm thick PTFE film was placed between the die and the PTFE substrate and stretched. The cold and hot die plates were kept at room temperature. Samples No. 201 and No. 202 were obtained by forming sheets with an actual stretching ratio of 3 times or less using substantially the same method as above.
【表】
圧縮永久歪Sと実質延伸倍率Dの関係を第10
図に示した。第10図より次のことが確認でき
た。
(i) 2≦D≦5
S=−14D+(83±10) (%)
(ii) D>5
S≦15 (%)
実施例 2
ガラス繊維を約20重量%含有するPTFEの10mm
厚シート(日本バルカー工業(株)製、バルフロン
No.7010、比重2.3)を実施例1と同様の方法で成
形して、実質延伸倍率6.5倍の延伸シートを得た。
成形条件及び測定結果を表1に示した。該シート
は優れた耐圧縮性クリープ性を有する。
比較例 2
市販され、ガスケツト等のシーリング材として
使用されている2種のPTFE(サンプルNo.203、No.
204)の圧縮永久歪Sを測定して表1に示した。
サンプルNo.
203 PTFEのホモポリマーの2mm厚シート(日
本バルカー工業(株)製、バルフロン
No.7000、比
重2.1)
204 ガラス繊維が約20重量%充填されたPTFE
のホモポリマーの2mm厚シート〔日本バルカー
工業(株)製、バルフロン
(ガラス入り)No.
7010、比重2.3〕
実施例 3
PTFEのホモポリマーからなる0.5mm厚のPTFE
シート(日本バルカー工業(株)製、バルフロン
切
削テープNo.7900)4枚と4mm厚のPTFEシート
(日本バルカー工業(株)製、バルフロン
シートNo.
7000)2枚を積層素地用PTFEシートとして用い
た。各シートをそれぞれ350℃の熱風循環式オー
ブン内で約1時間加熱した。各シートは結晶が融
けて半透明となつた。各シートをオーブンから取
り出し4mm/0.5mm/0.5mm/0.5mm/0.5mm/4mm
という層構成にすばやく積層し積層PTFE素地と
した。積層する際には延伸後の各層の剥離の為に
少なくとも各シートの最表層部のみを結晶化させ
る。該積層PTFE素地を第3図に示した圧縮成形
方法により(ダイ14の加熱温度は350℃)約5
倍の実質延伸倍率に多軸延伸し、約0.1mm厚の本
発明のPTFE製シール材を構成するPTFEシート
を得た(サンプルNo.301、比重2.1)。サンプルNo.
301の200℃での加熱収縮応力は15Kg/cm2であつ。
酸素透過度は1700ml/m2・day・atmであつた。
また、PTFEのホモポリマーからなる市販の
PTFEシート0.1mm厚(日本バルカー工業(株)製、
バルフロン
切削テープNo.7900)の酸素透過度は
7600ml/m2・day・atmであつた。
実施例4及び比較例3
実施例3と同じ層構成の積層PTFE素地を200
℃の温度に加熱されたプレス板間にはさみ、15分
加熱した後、実施例1と同様に、圧縮成形により
約5倍の実質延伸倍率に延伸し、約0.1mm厚と0.8
mm厚の本発明のPTFE製シール材を構成する
PTFEシートを得た(サンプルNo.401)。
該シートは200℃のORSが15Kg/cm2、比重2.1で
あつた。
同様に積層PTFE素地を300℃に予熱した後、
同様に成形した(サンプルNo.402)。該シートは
0.1mm厚と0.8mm厚であり、延伸倍率5倍、200℃
のORSが15Kg/cm2、比重2.0であつた。
サンプルNo.401とNo.402の0.1mm厚シートの水蒸
気透過率を表2に示した。[Table] The relationship between compression set S and real stretching ratio D is shown in Table 10.
Shown in the figure. The following was confirmed from Figure 10. (i) 2≦D≦5 S=-14D+(83±10) (%) (ii) D>5 S≦15 (%) Example 2 10 mm of PTFE containing about 20% by weight of glass fiber
Thick sheet (manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd., VALFLON)
No. 7010, specific gravity 2.3) was molded in the same manner as in Example 1 to obtain a stretched sheet with an actual stretching ratio of 6.5 times.
Table 1 shows the molding conditions and measurement results. The sheet has excellent compression creep resistance. Comparative Example 2 Two types of PTFE (Sample No. 203, No.
The compression set S of 204) was measured and shown in Table 1. Sample No. 203 2 mm thick sheet of PTFE homopolymer (manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd., VALFLON No. 7000, specific gravity 2.1) 204 PTFE filled with approximately 20% by weight glass fiber
2mm thick sheet of homopolymer [Nippon Valqua Industries Co., Ltd., VALFLON (glass filled) No.
7010, specific gravity 2.3] Example 3 0.5 mm thick PTFE made of PTFE homopolymer
Four sheets (manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd., VALFLON Cutting Tape No. 7900) and a 4 mm thick PTFE sheet (manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd., VALFLON Sheet No. 7900).
7000) were used as PTFE sheets for laminated substrates. Each sheet was heated in a hot air circulation oven at 350° C. for about 1 hour. Each sheet became translucent as the crystals melted. Remove each sheet from the oven 4mm/0.5mm/0.5mm/0.5mm/0.5mm/4mm
This layer structure was quickly laminated to create a laminated PTFE base. When laminating, at least only the outermost layer of each sheet is crystallized in order to separate each layer after stretching. The laminated PTFE base material was compressed by the compression molding method shown in FIG.
A PTFE sheet constituting the PTFE sealing material of the present invention having a thickness of about 0.1 mm was obtained by multiaxial stretching to an actual stretching ratio of 2 times (sample No. 301, specific gravity 2.1). Sample No.
The heat shrinkage stress of 301 at 200℃ is 15Kg/cm 2 .
The oxygen permeability was 1700 ml/m 2 ·day · atm.
In addition, commercially available PTFE homopolymer
PTFE sheet 0.1mm thick (manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd.)
The oxygen permeability of VALFLON cutting tape No.7900) is
It was 7600ml/ m2・day・atm. Example 4 and Comparative Example 3 A laminated PTFE substrate with the same layer structure as Example 3 was
After heating for 15 minutes between press plates heated to a temperature of 15°C, the material was stretched to an actual stretching ratio of about 5 times by compression molding in the same manner as in Example 1, to a thickness of about 0.1 mm and 0.8 mm.
Comprising the PTFE sealing material of the present invention with a thickness of mm
A PTFE sheet was obtained (sample No. 401). The sheet had an ORS of 15 Kg/cm 2 at 200°C and a specific gravity of 2.1. Similarly, after preheating the laminated PTFE substrate to 300℃,
It was molded in the same manner (sample No. 402). The sheet is
0.1mm thickness and 0.8mm thickness, stretching ratio 5 times, 200℃
The ORS was 15Kg/cm 2 and the specific gravity was 2.0. Table 2 shows the water vapor permeability of the 0.1 mm thick sheets of samples No. 401 and No. 402.
【表】
R○
* 日本バルカー(株)製、バルフロン カツトテ
ープNo.7900
参考例
引張破断強度と引張破断伸びをサンプルNo.104、
108、110、201、301、401、402、403について測
定し、表3に示した。
また全光線透過率とヘーズをNo.301、401、402、
403について測定し、表3に示した。表3から明
らかな様に、本発明のPTFE製シール材を構成す
るシートは引張強度、全光線透過率、ヘーズに優
れている。[Table] R○
*Made by Nippon Valqua Co., Ltd., VALFLON Cuttape No.7900
Reference example Tensile breaking strength and tensile breaking elongation of sample No. 104,
108, 110, 201, 301, 401, 402, and 403 were measured and shown in Table 3. In addition, the total light transmittance and haze were determined by No.301, 401, 402,
403 was measured and shown in Table 3. As is clear from Table 3, the sheet constituting the PTFE sealing material of the present invention is excellent in tensile strength, total light transmittance, and haze.
第1図は圧縮成形によりPTFEを延伸する経過
を示す工程説明図、第2図はPTFEを積層した延
伸前の素地を示す説明図、第3図は本発明を実施
するのに適した圧縮ダイの構造を示す模式図、第
4図及び第5図はPTFE延伸シートの実質延伸倍
率、延伸率等を求める方法を示すための説明図、
第6図及び第7図はラム押出成形による延伸を示
す説明図、第8図は圧縮永久歪の測定法を示すた
めの説明図、第9図はORSの測定法を示すため
の説明図、第10図は実質延伸倍率と圧縮永久歪
の関係を示すための説明図である。
Fig. 1 is a process explanatory diagram showing the process of stretching PTFE by compression molding, Fig. 2 is an explanatory diagram showing a base material laminated with PTFE before stretching, and Fig. 3 is a compression die suitable for carrying out the present invention. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the structure of the PTFE stretched sheet.
FIG. 6 and FIG. 7 are explanatory diagrams showing stretching by ram extrusion molding, FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method for measuring compression set, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method for measuring ORS. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the actual stretching ratio and the compression set.
Claims (1)
で延伸することによつて得られる、少なくとも二
軸方向に延伸された数平均分子量が500万以上の
超高分子量テトラフルオロエチレンポリマーより
なり、実質延伸倍率Dが3倍以上、比重が1.8以
上、さらに200℃でのオリエンテーシヨンリリー
スストレスが5Kg/cm2以上に高度に配向がかか
り、圧縮永久歪みSが30%以下で、80℃、12時間
での収縮率が1.5%以下であるテトラフルオロエ
チレンポリマー製シール材。 2 充填材を60重量%以下含有する特許請求の範
囲第1項記載のテトラフルオロエチレンポリマー
製シール材。[Scope of Claims] 1 Ultra-high molecular weight tetra having a number average molecular weight of 5 million or more stretched in at least two axial directions, obtained by stretching a compacted and fired base material under pressure in a die. It is made of fluoroethylene polymer, has an effective stretching ratio D of 3 times or more, a specific gravity of 1.8 or more, is highly oriented with an orientation release stress of 5 kg/cm 2 or more at 200°C, and has a compression set S of 30%. A sealing material made of tetrafluoroethylene polymer that has a shrinkage rate of 1.5% or less at 80°C for 12 hours. 2. The tetrafluoroethylene polymer sealing material according to claim 1, which contains 60% by weight or less of a filler.
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|---|---|---|---|
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- 1987-03-18 JP JP6130287A patent/JPS63239019A/en active Granted
Also Published As
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